工程流体力学教案.doc

合肥学院
流体力学教案
授课时间
班级
授课顺序
第 1 次课
课题
绪论、流体的物理性质
目
的
要
求
了解流体力学工程与历史背景;
了解流体力学的研究方法;
明确理解流体的概念及连续介质假设、流体的主要物理参数;
掌握牛顿内摩擦定律。
教
学
内
容
要
点
工程流体力学的研究任务和研究方法
流体的概念及连续介质假设
流体的主要物理参数
流体的粘性
重
点
难
点
重点:流体的概念及连续介质假设、流体的粘性、牛顿内摩擦定律。
难点:连续介质假设、牛顿内摩擦定律。
教
学
思
路
与
教
法
设
计
通过经典力学的知识引入本门课程,结合大量的实例讲解流体力学的发展过程及其重要性,增加学生对本课程的学习积极性。本此课以讲述为主,结合多媒体手段。
1 导论

讲清工程流体力学的研究对象、研究内容、发展历程和研究方法,重点介绍流体力学的发展历程和研究方法。
说明工程流体力学在工程实践中的具体应用范围,有重点地介绍流体力学新的发展方向及在生产生活中的作用。(20分钟)
通过与固体力学的比较,引出流体力学各物理参数的概念,以及连续介质假设和牛顿内摩擦定律。把抽象的概念具体化。

首先介绍流体的概念,并对物质的基本属性进行总结,突出介绍流体与固体之间的差别所在。(8分钟)
讲清流体质点概念、流体连续介质模型的主要物理意义。(12分钟)
、重度、比体积与相对密度
讲清流体几个基本物理量,使学生掌握流体的密度、重度、比体积与相对密度的基本定义和公式,并对常见的水和空气的一些参数有所了解。(10分钟)
讲解流体的热膨胀性和可压缩性定义及计算公式,使学生掌握体积膨胀系数、体积压缩率和体积模量的概念和物理意义。(10分钟)

本节为重点,详细向学生介绍粘性的定义和牛顿内摩擦定律以及粘性的表示方法和单位,应使学生掌握动力粘度、运动粘度和恩氏粘度三者之间的区别和变换关系。最后向学生介绍粘度的变化规律,理想流体和实际流体。(25分钟)
小结。布置作业:习题:1-9;1-10;(5分钟)
课
后
分
析
通过生活中有趣的流体现象分析,学生对课程产生了一定的兴趣。
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流体力学教案
授课时间
班级
授课顺序
第 2 次课
课题
流体静力学
目
的
要
求
明确理解流体静压强及基本特性;
掌握流体静力学基本方程;
掌握静压强的计算;
掌握静压强的表示方法。
教
学
内
容
要
点
作用于静止流体上的力
流体静压强及其特性
静止流体的平衡微分方程
重力作用下静止流体中的压强分布规律
静压强的表示方法及其单位
重
点
难
点
重点:静止流体的平衡微分方程的建立及应用。
难点:静止流体的平衡微分方程的建立及应用。
教
学
思
路
与
教
法
设
计
2 流体静力学
介绍流体静力学定义以及流体静止状态的两种形式:相对静止和绝对静止。(5分钟)

画图讲解静止流体所受作用力的种类以及质量力和表面力的性质。重点讲清质量力与惯性力之间的关系。(10分钟)

介绍压强的概念,说明流体静压强的两个重要特性。详细推导特性二,并给出流体静压强全微分公式,说明流体静压强是标量的具体含义。(15分钟)

画图推导静止流体的平衡微分方程式,并说明其物理意义。(10分钟)
综合平衡微分方程,得出压强差公式。介绍力势函数、有势力的定义以及相应的物理意义。(10分钟)
给出等压面定义,并由压强差公式引出等压面方程,介绍等压面的三个性质,由此说明判断等压面的原则和方法。(10分钟)

说明重力场中流体的基本特征,并推出流体静力学基本方程,详细分析流体静力学基本方程的能量意义和几何意义。集中介绍概念:位置水头、压强水头、静力水头和淹深的概念。(15分钟)

介绍概念大气压强、表压强、绝对压强和真空度,并对它们之间的关系画图详细说明。(5分钟)
讲解压强测量的三种主要方式,并说明每一种的具体应用场合。详细介绍测压管、测压计、差压计和微压计的主要原理和具体测量方法。(10分钟)
课
后
分
析
教学内容安排恰当,课堂节奏紧凑,学生对本次课内容理解较好。
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授课时间
班级
授课顺序
第 3 次课
课题
流体静力学
目
的
要
求
掌握相对平衡的问题。
教
学