课程名称：工程流体力学课程代码：B0512042课程类别：学科基础课开课系部：电气与动力工程系适用专业：能源与动力工程总学时：56学时其中实验（上机）学时：一8学时先修课程：高等数学、大学物理、工程力学后续课程：汽轮机原理、泵与风机、供热工程一、课程教学目标《工程流体力学》是能源与动力工程专业的一门学科基础课，以流体基础理论为主，结合一般工程技术。学生通过本课程的学习后，能够获得流体力学方面基础理论的系统知识，实验技能和一定的分析、解决问题的能力，是本专业工程技术人员必须掌握的知识。课程主要任务是通过课堂和实验教学，使学生掌握流体力学静力学、运动学和动力学的基本概念、基本原理及应用、掌握工程流体力学有关的计算方法，培养具备应用工程流体力学知识对实际问题进行分析和计算的能力，为后续专业课的学习打下基础。课程目标对学生能力要求如下：课程目标1.掌握流体力学静力学、运动学和动力学的基本概念、基本原理及应用。课程目标2.能够运用流体力学的质量守恒，动量守恒和能量守恒原理，为动力机械的流体流动，提供设计方案。课程目标3.认识量纲分析与实验关系，掌握管内液体流动的分析和计算方法，提高理论联系实际能力，具备一定的实验技能，能够独立学习和掌握相关的流体力学知识，对工程中的一般流体问题具有分析和计算的能力。课程目标4.能够基于质量守恒，动量守恒和能量守恒原理并采用相似原理及量纲分析方法对工程中的流体问题进行分析和计算。二、课程教学目标对学习成果的支撑关系课程目标对学习成果的支撑关系学习成果学习成果指标点课程目标能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用手解决复杂毕业能力G1.工程知识课程目标1工程问题。能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表毕业能力G2.问题分析课程目标2达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求毕业能力G3.设计/开的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创课程目标3发解决方案新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研毕业能力G4.研究究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理课程目标4有效的结论
课程名称：工程流体力学 课程代码：B0512042 课程类别：学科基础课 开课系部：电气与动力工程系 适用专业：能源与动力工程 总 学 时： 56 学时 其中实验（上机）学时： 8 学时 先修课程：高等数学、大学物理、工程力学 后续课程：汽轮机原理、泵与风机、供热工程 一、课程教学目标 《工程流体力学》是能源与动力工程专业的一门学科基础课，以流体基础理论为主，结合一般 工程技术。学生通过本课程的学习后，能够获得流体力学方面基础理论的系统知识，实验技能和一 定的分析、解决问题的能力，是本专业工程技术人员必须掌握的知识。 课程主要任务是通过课堂和实验教学，使学生掌握流体力学静力学、运动学和动力学的基本概 念、基本原理及应用、掌握工程流体力学有关的计算方法，培养具备应用工程流体力学知识对实际 问题进行分析和计算的能力，为后续专业课的学习打下基础。 课程目标对学生能力要求如下： 课程目标 1.掌握流体力学静力学、运动学和动力学的基本概念、基本原理及应用。 课程目标 2.能够运用流体力学的质量守恒，动量守恒和能量守恒原理，为动力机械的流体流 动，提供设计方案。 课程目标 3.认识量纲分析与实验关系，掌握管内液体流动的分析和计算方法，提高理论联系实 际能力，具备一定的实验技能，能够独立学习和掌握相关的流体力学知识，对工程中的一般流体问 题具有分析和计算的能力。 课程目标 4. 能够基于质量守恒，动量守恒和能量守恒原理并采用相似原理及量纲分析方法对工 程中的流体问题进行分析和计算。 二、课程教学目标对学习成果的支撑关系 课程目标对学习成果的支撑关系 学习成果 学习成果指标点 课程目标 毕业能力G1.工程知识 能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂 工程问题。 课程目标1 毕业能力G2.问题分析 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表 达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。 课程目标2 毕业能力G3. 设计/开 发解决方案 能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求 的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创 新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 课程目标3 毕业能力G4.研究 能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研 究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理 有效的结论。 课程目标4
三、课程教学方法（或手段）1.课堂讲授（1）采用启发式教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。（2）采用多媒体教学与传统板书教学相结合，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性。（3）采用案例教学。理论教学与工程实践相结合，引导学生应用基本理论知识对产品进行精度设计。（4）采用互动式教学。课内讨论和课外答疑相结合。2.实验教学实验是本课程一个重要环节，对学生理解工程流体力学基本原理具有重要的作用，通过实验可以使学生进一步掌握流体力学基本原理和分析实际问题的实验方法，应用流体力学的质量守恒、动量守恒和能量守恒原理为动力机械的流体流动，提供设计方案。巩固课堂所讲授的内容，学会实验数据处理方法。要求态度认真、原理清楚、方法正确、数据准确、实验报告工整。按课表安排到实验室上实验课，按照实验指导书要求，学生独立或分组完成，并按时提交实验报告。四、课程教学内容第一章绪论（2学时）1.教学内容(1)流体力学的研究内容和研究方法；(2)流体力学在工程技术中和教学计划中的地位。2.教学自的及要求了解：流体力学的发展历史，流体力学在工程技术中和教学计划中的地位；掌握：流体力学的研究内容和研究方法。3.对应的课程目标本章节对应课程目标1。第二章流体及其物理性质（4学时）1.教学内容(1)流体的定义和特征；(2)连续介质的假设；(3）作用在流体上的力，质量力和表面力；(4)流体的主要物理性质；(5)液体的表面性质。2.教学目的及要求理解：准确理解流体的连续介质的假设、流体的粘性和液体的表面张力等概念；掌握：流体的定义和特征、作用在流体上的力、流体的压缩性和膨胀性、液体的表面性质；
三、课程教学方法（或手段） 1. 课堂讲授 (1) 采用启发式教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的 能力，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。 (2) 采用多媒体教学与传统板书教学相结合，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性。 (3) 采用案例教学。理论教学与工程实践相结合，引导学生应用基本理论知识对产品进行精度 设计。 (4) 采用互动式教学。课内讨论和课外答疑相结合。 2. 实验教学 实验是本课程一个重要环节，对学生理解工程流体力学基本原理具有重要的作用，通过实验可以 使学生进一步掌握流体力学基本原理和分析实际问题的实验方法，应用流体力学的质量守恒、动量 守恒和能量守恒原理为动力机械的流体流动，提供设计方案。巩固课堂所讲授的内容，学会实验数 据处理方法。要求态度认真、原理清楚、方法正确、数据准确、实验报告工整。 按课表安排到实验室上实验课，按照实验指导书要求，学生独立或分组完成，并按时提交实验 报告。 四、课程教学内容 第一章 绪论（2学时） 1．教学内容 (1) 流体力学的研究内容和研究方法； (2) 流体力学在工程技术中和教学计划中的地位。 2．教学目的及要求 了解：流体力学的发展历史，流体力学在工程技术中和教学计划中的地位； 掌握：流体力学的研究内容和研究方法。 3．对应的课程目标 本章节对应课程目标1。 第二章 流体及其物理性质（4学时） 1．教学内容 (1) 流体的定义和特征； (2) 连续介质的假设； (3) 作用在流体上的力，质量力和表面力； (4) 流体的主要物理性质； (5) 液体的表面性质。 2．教学目的及要求 理解：准确理解流体的连续介质的假设、流体的粘性和液体的表面张力等概念； 掌握：流体的定义和特征、作用在流体上的力、流体的压缩性和膨胀性、液体的表面性质；
熟练掌握：牛顿内摩擦定律。3.对应的课程目标本章节对应课程目标1、课程目标2。第三章流体静力学（6学时）1.教学内容(1)流体的静压强及特性；(2)流体平衡微分方程式和流体静力学基本方程式：(3)压强的计示及测量方法；(4)静止液体作用在平面和曲面上的总压力和静止液体作用在物体上的浮力。2.教学目的及要求掌握：流体的静压强及特性、流体平衡微分方程式和流体静力学基本方程式的主要推导过程，工程上常用的压强的计示及测量方法，静止液体作用在平面和曲面上的总压力和静止液体作用在物体上的浮力；熟练掌握：平衡微分方程式、静力学基本方程式。3.对应的课程目标本章节对应课程目标1、课程目标2。第四章流体运动学和流体动力学基础（8学时）1.教学内容(1)流体运动的基本概念和基本方程以及研究流体流动的方法；（2）连续方程、动量方程与动量矩方程、能量方程；(3)伯努利方程及其应用。2.教学目的及要求理解：连续方程、动量方程与动量矩方程、能量方程；掌握：流体运动的基本概念和基本方程以及研究流体流动的方法，连续方程、动量方程与动量矩方程、能量方程的推导过程及应用；熟练掌握：伯努利方程及其应用。3.对应的课程目标本章节对应课程目标1、课程目标3。第五章相似原理与量纲分析（4学时）1.教学内容(1)流体流动的力学相似性；(2)动力相似准则；(3)流动相似条件；(4)量纲分析法。2.教学目的及要求
熟练掌握：牛顿内摩擦定律。 3．对应的课程目标 本章节对应课程目标1、课程目标2。 第三章 流体静力学（6学时） 1．教学内容 (1) 流体的静压强及特性； (2) 流体平衡微分方程式和流体静力学基本方程式； (3) 压强的计示及测量方法； (4) 静止液体作用在平面和曲面上的总压力和静止液体作用在物体上的浮力。 2．教学目的及要求 掌握：流体的静压强及特性、流体平衡微分方程式和流体静力学基本方程式的主要推导过程， 工程上常用的压强的计示及测量方法，静止液体作用在平面和曲面上的总压力和静止液体作用在物 体上的浮力； 熟练掌握：平衡微分方程式、静力学基本方程式。 3．对应的课程目标 本章节对应课程目标1、课程目标2。 第四章 流体运动学和流体动力学基础（8学时） 1．教学内容 (1) 流体运动的基本概念和基本方程以及研究流体流动的方法； (2) 连续方程、动量方程与动量矩方程、能量方程； (3) 伯努利方程及其应用。 2．教学目的及要求 理解：连续方程、动量方程与动量矩方程、能量方程； 掌握：流体运动的基本概念和基本方程以及研究流体流动的方法，连续方程、动量方程与动量 矩方程、能量方程的推导过程及应用； 熟练掌握：伯努利方程及其应用。 3．对应的课程目标 本章节对应课程目标1、课程目标3。 第五章 相似原理与量纲分析（4学时） 1．教学内容 (1) 流体流动的力学相似性； (2) 动力相似准则； (3) 流动相似条件； (4) 量纲分析法。 2．教学目的及要求
理解：力学相似性、动力相似准则、流动相似条件；掌握：量纲分析法的应用，几个重要的准则数（雷诺数、欧拉数、马赫数、柯西数、韦伯数等）的物理意义及其表达式；熟练掌握：各相似准则数的计算方法。3.对应的课程目标本章节对应课程目标1、课程目标3。第六章管内流动和水力计算液体出流（6学时）1.教学内容(1)管内流动的能量损失；(2)黏性流体的两种流动状态：(3)圆管中流体的层流流动和黏性流体的紊流流动；(4)局部损失的计算；(5)各类管流的水力计算。2.教学目的及要求理解：准确理解粘性流体的两种流动状态（层流流动与紊流流动）的基本概念、分类；掌握：管道中流体水力过程的计算；熟练掌握：工程上常见的和基本的流体流动的能量损失（沿程损失与局部损失）的计算过程，应用莫迪图。3.对应的课程目标本章节对应课程目标1、课程目标4。第七章气体的一维流动（4学时）1.教学内容(1)微弱压强波的一维传播，声速和马赫数；(2)气流的特定状态和参考速度及速度系数；(3)正激波，变截面管流，等截面摩擦管流，等截面换热管流。2.教学目的及要求了解：气流的特定状态和参考速度、速度系数，以及正激波的概念；掌握：流体一维流动中的声速和马赫数的基本概念和计算过程，变截面管流、等截面摩擦管流、换热管流中相应的一些定义量的概念和计算；3.对应的课程目标本章节对应课程目标1、课程目标2。第八章理想流体的有旋流动和无旋流动（6学时）1.教学内容（1）微分形式的连续方程流体微团运动分解，理想流体运动方程和定解条件(2)速度环量，斯托克斯定理，简单平面势流的叠加；
理解：力学相似性、动力相似准则、流动相似条件； 掌握：量纲分析法的应用，几个重要的准则数（雷诺数、欧拉数、马赫数、柯西数、韦伯数 等）的物理意义及其表达式； 熟练掌握：各相似准则数的计算方法。 3．对应的课程目标 本章节对应课程目标1、课程目标3。 第六章 管内流动和水力计算 液体出流（6学时） 1．教学内容 (1) 管内流动的能量损失； (2) 黏性流体的两种流动状态； (3) 圆管中流体的层流流动和黏性流体的紊流流动； (4) 局部损失的计算； (5) 各类管流的水力计算。 2．教学目的及要求 理解：准确理解粘性流体的两种流动状态（层流流动与紊流流动）的基本概念、分类； 掌握：管道中流体水力过程的计算； 熟练掌握：工程上常见的和基本的流体流动的能量损失（沿程损失与局部损失）的计算过程， 应用莫迪图。 3．对应的课程目标 本章节对应课程目标1、课程目标4。 第七章 气体的一维流动（4学时） 1．教学内容 (1) 微弱压强波的一维传播，声速和马赫数； (2) 气流的特定状态和参考速度及速度系数； (3) 正激波，变截面管流，等截面摩擦管流，等截面换热管流。 2．教学目的及要求 了解：气流的特定状态和参考速度、速度系数，以及正激波的概念； 掌握：流体一维流动中的声速和马赫数的基本概念和计算过程，变截面管流、等截面摩擦管 流、换热管流中相应的一些定义量的概念和计算； 3．对应的课程目标 本章节对应课程目标1、课程目标2。 第八章 理想流体的有旋流动和无旋流动（6学时） 1．教学内容 (1) 微分形式的连续方程流体微团运动分解，理想流体运动方程和定解条件； (2) 速度环量，斯托克斯定理，简单平面势流的叠加；
(3)均匀等速流绕过圆柱体的平面流动、均匀等速流绕过圆柱体有环流的平面流动。2.教学自的及要求了解：有势流动、速度势和流函数的概念，简单的不可压缩流体的平面流动、平面无旋流动的叠加，以及平行流绕过圆柱体无环流的平面流动、有环流的平面流动；掌握：流体理想流体的有旋流动和无旋流动、相应运动微分方程和伯努利方程及其定解条件。3.对应的课程目标本章节对应课程目标1、课程目标3。第九章黏性流体绕过物体的流动（6学时）1.教学内容(1)黏性流体微分形式的运动方程，不可压缩黏性流体的层流流动；(2）边界层的基本概念层流边界层微分方程，边界层动量积分关系式，边界层的位移厚度和动量损失厚度；(3)平板边界层的近似计算，曲面边界层的分离现象。2.教学目的及要求了解：边界层的分离现象、绕过圆柱体的流动和卡门涡街的概念、以及流体的阻力和阻力系数的计算，边界层的控制方法；掌握：不可压缩粘性流体的运动微分方程，明确边界层的概念与分类及其微分方程和积分方程；熟练掌握：流过平板的层流边界层、素流边界层及混合边界层的近似计算。3.对应的课程目标本章节对应课程目标1、课程目标2。第十章气体的二维流动（2学时）1.教学内容(1)微弱压强波在空间的传播，马赫锥；(2)微弱压强波，气流折转角；(3)斜激波，激波的反射和相交，激波与边界层的相互干扰。2.教学目的及要求了解：微弱压强波在空间的传播、马赫锥，微弱压强波、气流折转角，激波的反射和相交，激波与边界层的相互干扰。3.对应的课程目标本章节对应课程目标1、课程目标2。五、实验教学内容实验项目（一）（2学时）：雷诺实验、伯努利方程实验、流量计校正实验（1）项目类别：必做（2）项目性质：综合性
(3) 均匀等速流绕过圆柱体的平面流动、均匀等速流绕过圆柱体有环流的平面流动。 2．教学目的及要求 了解：有势流动、速度势和流函数的概念，简单的不可压缩流体的平面流动、平面无旋流动的 叠加，以及平行流绕过圆柱体无环流的平面流动、有环流的平面流动； 掌握：流体理想流体的有旋流动和无旋流动、相应运动微分方程和伯努利方程及其定解条件。 3．对应的课程目标 本章节对应课程目标1、课程目标3。 第九章 黏性流体绕过物体的流动（6学时） 1．教学内容 (1) 黏性流体微分形式的运动方程，不可压缩黏性流体的层流流动； (2) 边界层的基本概念层流边界层微分方程，边界层动量积分关系式，边界层的位移厚度和动量 损失厚度； (3) 平板边界层的近似计算，曲面边界层的分离现象。 2．教学目的及要求 了解：边界层的分离现象、绕过圆柱体的流动和卡门涡街的概念、以及流体的阻力和阻力系数 的计算，边界层的控制方法； 掌握：不可压缩粘性流体的运动微分方程，明确边界层的概念与分类及其微分方程和积分方 程； 熟练掌握：流过平板的层流边界层、紊流边界层及混合边界层的近似计算。 3．对应的课程目标 本章节对应课程目标1、课程目标2。 第十章 气体的二维流动（2学时） 1．教学内容 (1) 微弱压强波在空间的传播，马赫锥； (2) 微弱压强波，气流折转角； (3) 斜激波，激波的反射和相交，激波与边界层的相互干扰。 2．教学目的及要求 了解：微弱压强波在空间的传播、马赫锥，微弱压强波、气流折转角，激波的反射和相交，激 波与边界层的相互干扰。 3．对应的课程目标 本章节对应课程目标1、课程目标2。 五、实验教学内容 实验项目(一) （2学时）：雷诺实验、伯努利方程实验、流量计校正实验 （1）项目类别：必做 （2）项目性质：综合性