流体力学
应用科学 - 工程学 - 机械工程 - 流体力学课程大纲
课程名称：流体力学基础与应用
第一单元：引论（1周）
- 主题：流体力学概览与基本概念
- 学习目标：
- 理解流体的基本性质与分类
- 掌握连续性方程和伯努利定理
- 阅读资源：Leal, Fluid Mechanics
- 教学方法：讲座，讨论
第二单元：牛顿流体（2周）
- 主题：牛顿流体的运动定律
- 学习目标：
- 计算粘性流体的流动特性
- 理解雷诺数和层流-湍流转换
- 阅读资源：White, Fluid Mechanics for Scientists and Engineers
- 教学方法：讲座，小组讨论，实验演示
第三单元：流体静力学（3周）
- 主题：压力、势能与静止流体的平衡
- 学习目标：
- 掌握帕斯卡定律和液体静压强计算
- 学习托里拆利实验和伯努利方程的实际应用
- 阅读资源：Batchelor, An Introduction to Fluid Dynamics
- 教学方法：讲座，案例分析，实践计算
第四单元：流动阻力与流速分布（4周）
- 主题：阻力理论与边界层流
- 学习目标：
- 理解阻力系数和摩擦阻力
- 探讨雷诺数对流体阻力的影响
- 阅读资源：Landau & Lifshitz, Fluid Mechanics
- 教学方法：讲座，小组讨论，风洞实验模拟
第五单元：管道流与流体动力学（5周）
- 主题：管路流、泵和风机原理
- 学习目标：
- 计算管路中流量与压头损失
- 理解离心泵的工作原理
- 阅读资源：Pope, Turbulent Flows
- 教学方法：讲座，设计项目
第六单元：流体动力学应用（6周）
- 主题：实际工程中的流体力学问题
- 学习目标：
- 分析实际工程中的流体流动实例
- 进行流体动力学优化设计
- 阅读资源：Hibbeler, Engineering Mechanics: Statics & Dynamics
- 教学方法：案例研究，小组报告，设计竞赛
评估与反馈（每周）
- 作业：课堂练习题和概念测试
- 小测验：每周知识回顾
- 项目：分阶段完成的流体动力学模型或设计项目
- 期末考试：综合应用流体力学知识的期末考试
通过本课程，学生将系统地掌握流体力学的基础知识，并能在实际工程问题中应用所学。