水力学教学大纲09土木.doc

昆 明 学 院水力学课程教学大纲（适用土木工程专业 房建与道桥方向）（共 32学时）一、课程的性质、地位、任务和教学目标（一）课程的性质和地位水力学是土木工程专业的一门技术基础课。通过本课程的学习，使学生掌握液体运动的一般规律和有关的基本概念与基本理论，学会必要的分析计算方法和一定的实验技术，为专业课的学习、解决工程中水力学问题打下坚实的基础。（二）课程的主要任务 主要任务是研究液体在平衡状态和运动状态下得力学规律及其实际应用（三）课程的教学目标 教学目标：通过对本课程的学习要求学生具有一定的理论基础，对工程中的一般水力学问题，具有正确进行分析和计算的能力。二、课程教学环节组成由课堂讲授，师生讨论，习题课，实验等组成三、课程教学内容纲要（一）、课堂讲授第0章绪论【目的和要求】通过本章的学习，了解水力学的任务、研究对象与研究方法，掌握液体的主要物理性质、作用于液体上的两类力及液体的分类【教学内容】水力学的发展、研究内容和主要研究方法，液体的主要物理性质、粘滞性及内摩擦定律、牛顿流体。液体作为连续介质、理想液体和实际液体的概念。作用于液体上的两类力、水力学的发展趋势。【重点和难点】粘滞性和内摩擦定律第一章水静力学【目的和要求】通过本章的学习，掌握静水压强的确定，平面和曲面上的静水总压力的计算。【教学内容】静水压强及其特性。液体的平衡微分方程式及其积分、等压面、重力作用下静水压强基本公式、压强的表示、度量和量测、真空、压强分布图。水头和势能。平面静水总压力，图解法、解析法。曲面静水总压力，压力体。压力中心。相对平衡。 【重点和难点】重点：静水中各点压强的确定，平面和曲面上的静水总压力的计算 难点：真空、压力体及压力中心第二章水动力学基础【目的和要求】通过本章的学习，掌握连续方程，能量方程，动量方程的原理和应用。【教学内容】描述液体运动的两种方法：拉格朗日（lagramge）法和欧拉（euler）法。水流分类：恒定流与非恒定流；均匀流和非均匀流；渐变流和急变流。液体运动的基本概念；迹线与流线；元流与总流；断面平均流速与流量。动水压强分布规律。恒定总流三大方程的理论依据、推导、适用条件及实际应用。(连续方程，能量方程，动量方程），量纲分析与定理。【重点和难点】重点：欧拉法、连续方程、能量方程、动量方程 难点：能量方程图示、流线、动量方程应用第三章液流形态及水头损失【目的和要求】通过本章的学习，掌握水头损失的分析与计算。【教学内容】水头损失的物理概念及其分类。层流与紊流，雷诺数，均匀流切应力与水头损失的关系。达西公式，沿程阻力系数及其变化规律。层流时流速分布规律，水头损失与平均流速的关系。尼古拉兹试验，当量粗糙度，莫迪图。谢才公式，曼宁公式，糙率。圆管突然扩大局部水头损失的一般形式，局部阻力系数。紊流特征，混掺长度理论，边界层基本概念，粘性底层，紊流的流速分布。【重点和难点】重点：沿程阻力系数，边界层概念，达西公式，谢才公式，水头损失机理。难点: 紊流特征，混掺长度理论，沿程阻力系数确定。第四章有压管道恒定流【目的和要求】通过本章的学习，掌握有压管道恒定流水力计算。【教学内容】管道分类，简单管道短管和长管水力计算，总水头线与测管水头线绘制。复杂管道水力计算，虹吸管及水泵装置水力计算，管网水力计算简介。【重点和难点】重点：简单管道短管水力计算，总水头线及测管水头线绘制。 难点：总水头线及测管水头线绘制，复杂管道水力计算的组合。（二）课内实验无四、课程教学内容和学时分配序号教学内容课堂讲授课内实验合计备注1第0章 绪论2无22第一章 水静力学6无63第二章 水动力学10无104第三章 液流形态及水头损失6无65第四章 有压管中的恒定流6无66考试2合计32五、本课程教学方法建议及考核方式 本课程为考查课，平时成绩占总成绩的30%，期末成绩占总成绩的70%。六、选用教材及教学辅助材料说明 选用教材为高等教育出版社出版，吴持恭主编的水力学七、其他相关说明参 考 文 献1、水力学 李家星，赵振兴主编 河海大学出版社 20012、水力学提要与习题详解 赵振兴等编 河海大学出版社 20023、水力学实验 赵振兴，何建军 编著 河海大学出版社 20014、消能、明渠水流 水力学多媒体录象片 赵振兴等编 高等教育出版社 20005、水力学多媒体课堂教学系统 赵振兴主编 高教出版社 20026、水力学 清华大学水力学教研室编 人民教育出版社 1980年修订版。7、水力学 成都科学技术大学水力学教研室编 人民教育出版社 1979。