的作用：了解流体力学的研究方法：理解质点、质元概念和连续介质假设：理 解流体的主要物理性质，特别是易变形性和粘性：掌握牛顿粘性定律和粘度计 算：了解无粘性流体与粘性流体、可压缩流体与不可压缩流体分类。 第二章流体静力学(8学时) 主要内容：流体静力学的基本方程：流体静压强的分布规律：压强计示方式与度量单位：流 体的相对静止：流体对平壁的总压力：流体对曲壁的总压力。 学习要求：掌握流体静力学基本方程：掌握静止重力流体中的压强分布规律及计算：了解相 对平衡问题：了解压强的不同记示方法：掌握静止流体对平壁和曲壁总压力计 算：了解浮力和稳定性。 第三章流体运动学(8学时) 主要内容：描述流体运动的两种方法：流体运动的分类、迹线和流线：连续性方程：流场中 一点邻域内相对运动分析：势流及速度势函数：平面流动和流函数：几种简单 的平面势流。 学习要求：理解描述流体运动的两种方法：掌握流线和迹线方程：理解微分形式的连续性方 程：了解流体的变形特性：理解流体分类：了解无粘性流体无旋流动的概念：掌 握速度势、流函数概念和计算。 第四章理想流体力学(8学时) 主要内容：欧拉运动微分方程式：伯努利方程：伯努利方程的实际应用：恒定流动的动量定 理和动量矩定理。 学习要求：掌握积分形式的连续性方程及其应用：掌握伯努利方程及其应用：掌握积分形式 的动量方程及其应用：了解动量矩方程和能量方程。 第七章粘性流体力学(4学时) 主要内容：粘性流体的运动微分方程式：量纲分析：相似理论：模型实验基础。 学习要求：理解作用在流体之上的力：理解NS方程及其意义：掌握量纲分析法及其应用： 理解相似概念和相似原理；掌握重要的相似准则数及应用。 第八章圆管中的流动(6学时) 主要内容：雷诺实验、层流和素流：圆管层流运动：圆管素流运动：紊流的沿程水头损失 管道流动的局部水头损失 学习要求：掌握层流和湍流判别：掌握圆管沿程损失计算：理解局部损失概念
16 的作用；了解流体力学的研究方法；理解质点、质元概念和连续介质假设；理 解流体的主要物理性质，特别是易变形性和粘性；掌握牛顿粘性定律和粘度计 算；了解无粘性流体与粘性流体、可压缩流体与不可压缩流体分类。 第二章 流体静力学（8 学时） 主要内容：流体静力学的基本方程；流体静压强的分布规律；压强计示方式与度量单位；流 体的相对静止；流体对平壁的总压力；流体对曲壁的总压力。 学习要求：掌握流体静力学基本方程；掌握静止重力流体中的压强分布规律及计算；了解相 对平衡问题；了解压强的不同记示方法；掌握静止流体对平壁和曲壁总压力计 算；了解浮力和稳定性。 第三章 流体运动学（8 学时） 主要内容：描述流体运动的两种方法；流体运动的分类、迹线和流线；连续性方程；流场中 一点邻域内相对运动分析；势流及速度势函数；平面流动和流函数；几种简单 的平面势流。 学习要求：理解描述流体运动的两种方法；掌握流线和迹线方程；理解微分形式的连续性方 程；了解流体的变形特性；理解流体分类；了解无粘性流体无旋流动的概念；掌 握速度势、流函数概念和计算。 第四章 理想流体力学（8 学时） 主要内容：欧拉运动微分方程式；伯努利方程；伯努利方程的实际应用；恒定流动的动量定 理和动量矩定理。 学习要求：掌握积分形式的连续性方程及其应用；掌握伯努利方程及其应用；掌握积分形式 的动量方程及其应用；了解动量矩方程和能量方程。 第七章 粘性流体力学（4 学时） 主要内容：粘性流体的运动微分方程式；量纲分析；相似理论；模型实验基础。 学习要求：理解作用在流体之上的力；理解 N-S 方程及其意义；掌握量纲分析法及其应用； 理解相似概念和相似原理；掌握重要的相似准则数及应用。 第八章 圆管中的流动（6 学时） 主要内容：雷诺实验、层流和紊流；圆管层流运动；圆管紊流运动；紊流的沿程水头损失； 管道流动的局部水头损失。 学习要求：掌握层流和湍流判别；掌握圆管沿程损失计算；理解局部损失概念
第九章边界层理论(6学时) 主要内容：边界层概念：平板层流边界层；平板素流边界层：平板混合边界层；沿曲面的边 界层及其分离现象：绕流阻力。 学习要求：理解边界层概念和普朗特边界层方程：掌握边界层厚度计算：理解边界层分离概 念：理解绕流物体阻力。 实验教学(6学时) 实验教学内容概况：伯努利方程实验：雷诺实验：动量定律实验 实验报告要求：(1)内容包括实验目的，实验原理，实验步骤，实验数据记录，实验数据处 理及实验结果分析：(2)回答思考题。 主要仪器设备：在流体力学综合实验台中，实验涉及的部分有高位水箱、雷诺实验管、能量 方程实验管、阀门、秒表、水杯、电子称及温度计等。 实验指导书名称：《力学基础实验指导》 实验项目一览表 每组 名称 内容提要 学时 聚 人数 观察伯努利方程实验管的 实验前认真预习， 能量转化情况，加深对能量 实验中仔细观察、 伯努利方 方程的理解：掌握量杯测平 验证 积极思考，实验后 程实验 均流速和用毕托管测流速 认真填写实验报 的方法：验证伯努利方程。 告。 观察流体在管道中的两种 实验前认真预习， 流动状态；测定几种流速状 实验中仔细观察、 态下的雷诺数，并学会用质 2 雷诺实验 2 演示 积极思考，实验后 量测流量方法：了解流态与 30 认其填写实验报 雷诺数的关系，并验证下哈 界雷诺数Re=2000 告。 测定水流射向平板（或曲面 实验前认真预习， 板)时的冲击力，将测出的 实验中仔细观察 动量定律 2 验证 积极思考，实验后 10 实验 冲击力与用动量定律计算 出的冲击力进行比较，加深 认真填写实验报 对动量方程的理解。 告
17 第九章 边界层理论（6 学时） 主要内容：边界层概念；平板层流边界层；平板紊流边界层；平板混合边界层；沿曲面的边 界层及其分离现象；绕流阻力。 学习要求：理解边界层概念和普朗特边界层方程；掌握边界层厚度计算；理解边界层分离概 念；理解绕流物体阻力。 实验教学 （6 学时） 实验教学内容概况：伯努利方程实验；雷诺实验；动量定律实验 实验报告要求：（1）内容包括实验目的，实验原理，实验步骤，实验数据记录，实验数据处 理及实验结果分析；（2）回答思考题。 主要仪器设备：在流体力学综合实验台中，实验涉及的部分有高位水箱、雷诺实验管、能量 方程实验管、阀门、秒表、水杯、电子称及温度计等。 实验指导书名称：《力学基础实验指导》 实验项目一览表 序 号 实验项目 名称 内容提要 学时 实验 类型 实验 要求 每组 人数 1 伯努利方 程实验 观察伯努利方程实验管的 能量转化情况，加深对能量 方程的理解；掌握量杯测平 均流速和用毕托管测流速 的方法；验证伯努利方程。 2 验证 实验前认真预习， 实验中仔细观察、 积极思考，实验后 认 真 填 写 实 验 报 告。 30 2 雷诺实验 观察流体在管道中的两种 流动状态；测定几种流速状 态下的雷诺数，并学会用质 量测流量方法；了解流态与 雷诺数的关系，并验证下临 界雷诺数 Re=2000 2 演示 实验前认真预习， 实验中仔细观察、 积极思考，实验后 认 真 填 写 实 验 报 告。 30 3 动量定律 实验 测定水流射向平板（或曲面 板）时的冲击力，将测出的 冲击力与用动量定律计算 出的冲击力进行比较，加深 对动量方程的理解。 2 验证 实验前认真预习， 实验中仔细观察、 积极思考，实验后 认 真 填 写 实 验 报 告。 10
四、教学基本要求 教学过程中要求教师侧重于流体力学的基本知识、原理和计算方法讲解，同时还应注意 结合实验和工程实际问题，进行流体力学分析问题、解决问题思维方式和能力的全面培养。 本课程在阐述物理概念的同时，也强调力学模型的数学推导和证明。 本课程要求学生首先具备较好的数学、物理和力学基础，需先修课程应包括高等数学、 理论力学、材料力学等：其次，强调学生认真做好预习、听课、复习、作业四环节内容。教 学过程中要求学生在从前人研究、分析问题和演绎推导的过程中，体会和领悟科学认识论和 方法论，提高力学素质和数学修养。 五、教学方法 本课程教学过程中采用多媒体教学和黑板板书相结合的方法，不仅直观清晰，一目了然 而且对重点部分又能反复讲解，以达到学生基本理解并具有一定想象能力。由于学生人数很 多，教学上采用大班课的形式（基本上每个教学班有近100个学生），多媒体教学发挥了很 大的作用。它使繁冗的公式推导成为一个简单的讲解过程，将复杂的流体运动生动形象地表 现出来，同时对重点和难点反复在黑板上演示讲解 依据三部分内容进行综合测评。 1平时成绩：上课出勤率、上课听讲和交流的积极态度、习题作业等，占20%： 2.实验成绩：实验态度、实验动手操作技能、实验报告。对实验结果应进行必要的说明和分 析，对实验的正常结果和异常现象及思考题应进行探讨，对实验的认识、体会和建议以及对 实验课的改进意见等)，占10% 3.期末考试成绩：占70%。 六、参考教材和阅读书目 参考教材： 1丁祖荣编著。流体力学（上、中册）。高等教育出版社，2003 2清华大学工程力学系（潘文全主编）。流体力学基础（上册）。北京：机械工业出版社，1980 3清华大学工程力学系（潘文全主编）。流体力学基础（下册）。北京：机械工业出版社，1980 4.莫乃格主编。工程流体力学。华中理工大学出版社，2000 5.莫乃榕，槐文信编著。流体力学水力学题解。华中科技大学出版社，2002 6.吴望一编著。流体力学（上册）。北京：北京大学出版社，1982 7.吴望一编著。流体力学（下册）。北京：北京大学出版社，1982 七、本课程与其它课程的联系与分工 18
18 四、教学基本要求 教学过程中要求教师侧重于流体力学的基本知识、原理和计算方法讲解，同时还应注意 结合实验和工程实际问题，进行流体力学分析问题、解决问题思维方式和能力的全面培养。 本课程在阐述物理概念的同时，也强调力学模型的数学推导和证明。 本课程要求学生首先具备较好的数学、物理和力学基础，需先修课程应包括高等数学、 理论力学、材料力学等；其次，强调学生认真做好预习、听课、复习、作业四环节内容。教 学过程中要求学生在从前人研究、分析问题和演绎推导的过程中，体会和领悟科学认识论和 方法论，提高力学素质和数学修养。 五、教学方法 本课程教学过程中采用多媒体教学和黑板板书相结合的方法，不仅直观清晰，一目了然， 而且对重点部分又能反复讲解，以达到学生基本理解并具有一定想象能力。由于学生人数很 多，教学上采用大班课的形式（基本上每个教学班有近 100 个学生），多媒体教学发挥了很 大的作用。它使繁冗的公式推导成为一个简单的讲解过程，将复杂的流体运动生动形象地表 现出来，同时对重点和难点反复在黑板上演示讲解。 依据三部分内容进行综合测评。 1.平时成绩：上课出勤率、上课听讲和交流的积极态度、习题作业等，占 20％； 2.实验成绩：实验态度、实验动手操作技能、实验报告。对实验结果应进行必要的说明和分 析，对实验的正常结果和异常现象及思考题应进行探讨，对实验的认识、体会和建议以及对 实验课的改进意见等），占 10％； 3.期末考试成绩：占 70％。 六、参考教材和阅读书目 参考教材： 1.丁祖荣编著。流体力学（上、中册）。高等教育出版社，2003 2.清华大学工程力学系（潘文全主编）。流体力学基础（上册）。北京：机械工业出版社，1980 3.清华大学工程力学系（潘文全主编）。流体力学基础（下册）。北京：机械工业出版社，1980 4.莫乃榕主编。工程流体力学。华中理工大学出版社，2000 5.莫乃榕，槐文信编著。流体力学水力学题解。华中科技大学出版社，2002 6.吴望一编著。流体力学（上册）。北京：北京大学出版社，1982 7.吴望一编著。流体力学（下册）。北京：北京大学出版社，1982 七、本课程与其它课程的联系与分工
本课程要求学生首先具备较好的数学、物理和力学基础，需先修课程应包括高等数学、 理论力学、材料力学等：该课程是进一步学习《力学实验（流体力学部分）》、《计算流体力 学》等流体力学后续课程的基础，又是从事工程技术工作必备的基础知识。 主摆人：兰雅梅 审核人：袁军亭 分管教学院长：曹守启 2011年9月22日 19
19 本课程要求学生首先具备较好的数学、物理和力学基础，需先修课程应包括高等数学、 理论力学、材料力学等；该课程是进一步学习《力学实验（流体力学部分）》、《计算流体力 学》等流体力学后续课程的基础，又是从事工程技术工作必备的基础知识。 主撰人：兰雅梅 审核人：袁军亭 分管教学院长：曹守启 2011 年 9 月 22 日
《流体力学》教学大纲 课程名称（中文/英文）：流体力学(Fluid Mechanics》 课程编号：1302508 学分：3学分 学时：总学时48讲授学时48实验学时0 开设学期：第3学期 授课对象：海洋环境工程 课程级别：校级精品课程 课程负责人：兰雅梅 教学团队：王世明、刘爽、宋秋红、袁军亭、郑艳平、张健 一、课程性质与目的 本课程是为海洋环境工程专业本科生开设的一门重要的专业基础课，是海环本科生的必 修课程。流体力学以流体作为研究对象，以高等数学中的连续函数理论作为数学工具，探讨 流体处于平衡及运动状态下的力学规律，以及流体与固体、液体及气体界面之间的相互作用 力问题。本课程的主要目的是使学生掌握流体（主要是液体流动）运动的一般规律和有关的 基本概念、基本理论、基本方法，并具备一定的实验技能，为今后学习专业课程，从事相关 的工程专业技术工作或进行科学研究打下良好的基础。 二、课程简介(200字左右) 流体力学是力学中的一个分支，是研究流体的运动和平衡规律以及流体和固体之间相互 作用的一门科学。本课程主要讲授流体力学中的基本物理现象、基本概念、原理和方法，主 要内容有：流体静力学、流体运动学、流体动力学、量纲分析与相似理论、边界层理论。通 过各种教学环节，使学生掌握流体平衡和运动的基本规律及其有关的基本概念、基本理论、 基本计算方法和基本实验技能，者重培养学生运用基本原理分析流体力学问题和建立模型、 解析求解的能力，并学习应用基本理论指导模型试验的方法，为从事专业工作、科研和其他 专业课的学习打下基础。 三、教学内容 流体力学绪论教学片(2学时) 20
20 《流体力学》教学大纲 课程名称（中文/英文）： 流体力学（Fluid Mechanics） 课程编号：1302508 学 分：3 学分 学 时：总学时 48 讲授学时 48 实验学时 0 开设学期：第 3 学期 授课对象：海洋环境工程 课程级别：校级精品课程 课程负责人：兰雅梅 教学团队：王世明、刘爽、宋秋红、袁军亭、郑艳平、张健 一、课程性质与目的 本课程是为海洋环境工程专业本科生开设的一门重要的专业基础课，是海环本科生的必 修课程。流体力学以流体作为研究对象，以高等数学中的连续函数理论作为数学工具，探讨 流体处于平衡及运动状态下的力学规律，以及流体与固体、液体及气体界面之间的相互作用 力问题。本课程的主要目的是使学生掌握流体（主要是液体流动）运动的一般规律和有关的 基本概念、基本理论、基本方法，并具备一定的实验技能，为今后学习专业课程，从事相关 的工程专业技术工作或进行科学研究打下良好的基础。 二、课程简介（200 字左右） 流体力学是力学中的一个分支，是研究流体的运动和平衡规律以及流体和固体之间相互 作用的一门科学。本课程主要讲授流体力学中的基本物理现象、基本概念、原理和方法，主 要内容有：流体静力学、流体运动学、流体动力学、量纲分析与相似理论、边界层理论。通 过各种教学环节，使学生掌握流体平衡和运动的基本规律及其有关的基本概念、基本理论、 基本计算方法和基本实验技能，着重培养学生运用基本原理分析流体力学问题和建立模型、 解析求解的能力，并学习应用基本理论指导模型试验的方法，为从事专业工作、科研和其他 专业课的学习打下基础。 三、教学内容 流体力学绪论教学片（2 学时）