一、课程基本情况
| 课程名称 |
工程流体力学 |
| Environmental Hydromechanics |
| 课程编号 |
EE133150 |
学分 |
2.5 |
| 课程类别 |
■核心 □必修 □任选 □限选 |
执行学期 |
4 |
| 课程学时 及其分配 |
总学时 |
学时分配 |
| 40 |
讲授 |
40 |
| 实验 |
0 |
| 实习 |
0 |
| 上机 |
0 |
| 开课单位 |
资源环境学院环境工程教研室 |
| 适用专业 |
资源环境学院环境工程专业 |
| 对应培养标准 |
1.2.1运用数学、物理等学科知识的能力；2.1.1建立流体力学模型； 2.4.4对流体理论的批评性思维。 |
| 先修课程 |
微积分 A(Ⅰ)、微积分 A(Ⅱ)、大学物理A(Ⅰ)、大学物理A(Ⅱ)、环境科学与工程导论 |
| 教材与 参考文献 |
推荐教材： 工程流体力学，禹华谦，北京：高等教育出版社，2004 参考教材： [1] 工程流体力学（水力学）上、下，闻德荪，北京：高等教育出版社，2004 [2] 工程流体力学，莫乃榕，武汉：华中科技大学出版社，2003 [3] 工程流体力学，赵孝保，南京：东南大学出版社，2004 |
二、课程性质与作用
工程流体力学是环境工程专业的一门重要的专业基础必修课。该课程是研究力学的基本原理在液体和气体中实际应用的一门科学，包括流体静力学、动力学、扰流阻力、有压管道流动等内容，使学生正确理解和掌握有关的工程流体力学基本概念、基本理论和基本方法。此外，该课程在研究流体静力学和动力学规律的同时，还能指导学生进行水泵与风机的选型，为学生并为学生学习后续专业课程打下坚实的理论基础，并为学生拓宽专业知识面以及从事专业工作打下必要的基础。。
本课程的先修课程有《微积分A(Ⅰ)》、《微积分A(Ⅱ)》、《大学物理A(Ⅰ)》、《大学物理A(Ⅱ)》。该课程与《环境工程原理》课程一起为《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》等后续专业课程的学习提供必要的专业基础知识，为本专业工程实践一级和二级项目开展提供理论与研究方法的指导。
三、培养目标与标准
通过《工程流体力学》课程，使学生在掌握流体力学的基本原理基础的同时具有初步了解流动在环境工程领域内运用的基本方法，为将来工作过程自学与流动相关的知识打下良好的基础。
本课程具体完成培养方案中以下指标，重点完成指标1.2.1、2.1.2、2.4.4。
| 一级指标 |
二级指标 |
三级指标 |
教学要求 |
| 1. 技术知识和推理能力 |
1.2 核心工程基础知识 |
1.2.1 运用数学、物理等学科知识的能力 |
I、T |
| 2. 个人能力、职业能力和态度 |
2.1工程推理和解决问题 |
2.1.2 建立流体力学模型 |
T |
| 2.3 系统思维 |
2.3.1 整体思维 |
T |
| 2.4 个人技能和态度 |
2.4.4 对流体理论的批评性思维 |
T |
| 4.企业和社会的构思，设计，实施和运行系统 |
4.6 运行 |
4.6.4 流体系统的改进 |
T |
注：该表所列指标可对照培养方案中所列指标来解释。I：介绍，指从教、学活动中、从生活经验和社会经验等多种信息渠道获得知识，侧重知识的获取，没有实训要求。T：讲授，指教、学活动中由教师引导开展的基础测试或练习，匹配有课程讨论、课后研讨等环节。U：运用，指以学生为主导，通过实练而形成的对完成某种任务所必须的活动方式，匹配有课程的三级项目或其它实践环节。
四、理论教学内容与学时分配
| 章标题 |
章节主要内容（知识点） |
重点、难点提要 |
学时 |
其他说明 |
| 第1章 绪论 |
1、流体力学的任务及发展概况 |
重点：连续介质模型、流体主要物理性质、牛顿内摩擦定律 |
1 |
讲授、讨论 |
| 2、流体的定义和连续介质假设 |
2 |
| 3、流体的主要物理性质 |
| 第2章 流体静力学 |
1、作用在流体上的力 |
重点：等压面、压力体的概念； 静力学基本方程及其应用；平面净水总压力的计算；曲面净水总压力的计算 难点：流体平衡微分方程的推导；静力学基本方程的应用、曲面净水总压力的计算 |
1 |
讲授 |
| 2、流体静压强及其特性 |
| 3、流体平衡微分方程 |
1 |
| 4、重力场中流体的平衡 |
1 |
| 5、流体静压强基本方程的应用 |
2 |
| 6、平面上的静水总压力 |
1 |
| 7、曲面上的静水总压力 |
2 |
| 第3章 流体动力学基础 |
1、描述流体运动的两种方法 |
重点：欧拉法和拉格朗日法研究流体规律的方法；流体流动的连续性方程、伯努利方程的应用、动量方程 难点：连续性方程的推导；伯努利方程的应用、动量方程的应用 |
1 |
讲授 |
| 2、流动的分类 |
| 3、流体动力学的基本概念 |
1 |
| 4、流体流动的连续性方程 |
2 |
| 5、伯努利方程及其应用 |
2 |
| 6、恒定总流的动量方程和动量矩方程 |
2 |
| 第四章 相似原理与量纲分析 |
1、量纲分析 |
重点：П定理量纲分析法、相似原理与相似准则 |
3 |
讲授 |
| 2、相似性原理 |
| 3、相似准则数 |
| 4、近似模型试验 |
| 第五章 流动阻力和水头损失 |
1、粘性流体的两种状态 |
重点：雷诺数判别流态、沿程水头损失的计算、穆迪图、谢才公式和曼宁公式；扰流阻力分析 难点：水头损失与切应力的关系、局部阻力和沿程阻力的计算 |
1 |
讲授 |
| 2、沿程水头损失与切应力的关系 |
| 3、圆管中的层流运动 |
2 |
| 4、紊流运动 |
| 5、紊流的沿程水头损失 |
1 |
| 6、局部水头损失 |
1 |
| 7、边界层概念与绕流阻力 |
1 |
| 第六章 孔口、管嘴出流和有压管流 |
1、孔口出流 |
重点：孔口自由出流、淹没出流和孔口的变水头出流的计算、虹吸管的水力计算和离心式水泵的水力计算；串、并联管道的特点 难点：虹吸管和离心式水泵的水力计算 |
1 |
讲授 |
| 2、管嘴出流 |
| 3、短管的水力计算 |
2 |
| 4、长管的水力计算 |
1 |
| 第七章 其他流动形态简介 |
1、明渠流 |
重点：明渠流的水力最优断面；三角形围堰的计算；渗流模型与达西定律 |
4 |
讲授、讨论 |
| 2、堰流 |
| 3、渗流 |
| 第八章 气体动力学基础 |
1、音速和马赫数 |
重点：马赫数；气流速度和通道截面的关系；拉瓦尔喷管的原理和设计。 |
1 |
讲授、讨论 |
| 2、可压缩气体一维恒定流的基本方程 |
1 |
| 3、可压缩气体在管道中的流动 |
2 |
五、学业考核
| 考核环节 |
考核内容及方式 |
百分比 |
| 平时考核 |
1、学习纪律和作业完成情况 2、学习环节考察：包含课堂讨论、课堂演讲、资料调研、报告等。 |
20% |
| 期末考核 |
闭卷考试，范围包括教学大纲中理论教学部分的课程内容。 |
80% |
要求学生完成适量的习题以培养其运用所学知识分析解决问题的能力，本课程学习中学生独立完成的练习题不应少于50个，每章节结束后布置相应的作业，作业量以中等程度学生在一小时左右完成为宜。
