《矿山流体力学》课程教学大纲

1、矿山流体力学课程教学大纲课程英文名称：Mining Fluid Mechanics课程编号：HZ162030课程类别：专业教育课程（专业核心课程）课程性质：必修课学 分：2.0学 时：28 （其中：讲课学时：28）适用专业：采矿工程开课部门：环境与资源学院先修课程：高等数学、工程力学后继课程：矿井通风与安全、矿井通风与安全课程设计、毕业设计（论文）一、课程目标通过本课程的学习，使学生具备下列能力：1、掌握流体力学基本知识与理论，具备流体力学问题求解的解析计算能力；2、具备将某些类型采矿工程问题简化为流体力学模型的分析和判别能力；3、具备将流体力学理论应用于解决和处理某些类型采矿工程问题的能力；

2、二、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标指标点毕业要求1、21.2 掌握工程基础知识，能应用其基本概念、基本原理与方法，针对采矿工程相关工程问题进行判别和分析。1. 工程知识：具备数学、自然科学、采矿工程基础和专业知识，并能用于解决采矿工程相关复杂工程问题。32.2 应用工程科学的基本原理，分析采矿工程相关问题并获得其解决途径。2. 问题分析：能够应用数学、自然科学和采矿工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂采矿工程问题，以获得有效结论。三、教学内容与教学方法和课程目标的对应关系矿山流体力学教学内容教学方法课程目标教学环节训练环节1绪论授课4学时作业1课程目标12流体静力学授课

3、8学时作业2课程目标1、2、33流体动力学基础授课8学时作业3课程目标1、2、34黏性流体运动及其阻力计算授课8学时作业4课程目标1、2、3四、课程的主要内容（一）理论学时部分第1单元 绪论 （4学时，支撑课程目标1）知 识 点:流体力学发展简史；流体力学的研究对象、研究方法和工程应用；流体的定义和特征、连续介质模型；作用在流体上的力;流体的主要物理性质。重 点:黏性、牛顿内摩擦定律、质量力、表面力、连续介质概念。难 点:牛顿内摩擦定律的具体应用。基本要求1、识 记：流体、流体质点、黏性、压缩性、膨胀性、表面张力等概念。2、领 会：牛顿内摩擦定律在流体中的应用；毛细管现象及其原理。3、简单应用

4、：掌握粘度的测定方法。4、综合应用：能够根据表面张力的概念解释相应的简单流体现象。第2单元 流体静力学 （8学时，支撑课程目标1、2、3）知 识 点:静止流体上的作用力；流体平衡微分方程及等压面；流体静力学基本方程；流体静压强及其测量；静止流体对平面壁的作用力；静止流体对曲面壁的作用力。重 点:欧拉平衡微分方程推导；流体静力学基本方程的几何意义与能量意义；静压强的测量。难 点:静止流体对平面壁和曲面壁的作用力计算。基本要求1、识 记：表面力、质量力、流体静压力、流体静压强、绝对压强、相对压强、真空度等概念。2、领 会：欧拉平衡微分方程的推导；流体静力学基本方程的几何意义与能量意义；流体静压强的

5、测量原理与方法。3、简单应用：测压管和压差计的相关静压强计算。4、综合应用：静止流体对简单结构物平面壁和曲面壁的作用力计算。第3单元 流体动力学基础 （8学时，支撑课程目标1、2、3）知 识 点:拉格朗日法、欧拉法、流体动力学基本概念、流体运动的连续性方程、无黏性流体的运动微分方程及伯努利积分；黏性流体的运动微分方程及伯努利方程；黏性流体总流的伯努利方程；流速与流量的测量；定常流动总流的动量方程。重 点:连续性方程；伯努利方程的能量意义和几何意义；伯努利方程的应用；毕托管和文丘里流量计的工作原理。难 点:伯努利方程的工程应用；毕托管和文丘里流量计的相关计算。基本要求1、识 记：迹线、流线、流面

6、、流管、流束、总流、定常流动、非定常流动、过流断面、流速、流量等概念。2、领 会：欧拉连续性方程的推导；伯努利方程的能量意义和几何意义。3、简单应用：伯努利方程计算。4、综合应用：毕托管和文丘里流量计对流速和流线的相关测量第4单元 黏性流体运动及其阻力计算 （8学时，支撑课程目标1、2、3）知 识 点:流动阻力的影响因素；流体运动与流动阻力的两种形式；流体运动的两种状态（层流与紊流）；圆管中的层流；圆管中的紊流；圆管流动沿程阻力系数的确定；管路中的局部损失。重 点:流动状态的判别标准；沿程阻力系数的的确定；局部损失。难 点:圆管流动阻力系数的相关计算。基本要求1、识 记：湿周、水力半径、均匀流

7、动、沿程损失、非均匀流动、局部损失、雷诺数、层流运动、紊流运动等概念。2、领 会：雷诺实验和尼古拉兹实验原理；不同流动状态的水头损失规律；莫迪图的计算原理。3、简单应用：圆管中流体运动的雷诺数计算；结合莫迪图计算沿程损失。4、综合应用：不均匀流动中各局部阻力系数的计算。学时分配知识单元理论学时1、绪论42、流体静力学83、流体动力学基础84、黏性流体运动及其阻力计算8合计28五、教学方法与手段1、采用理论与实际相结合的教学方法，将生活中和工程中与流体力学相关的现象引入到课堂中，不断提高学生发现、分析和解决问题的能力。2、传统教学与现代教学相结合，教学内容安排突出重点与难点，采用PPT演示、视频

8、短片播放和图片展示的方式，力求化繁为简、深入浅出，提高学生的学习积极性。3、注重应用启发式教学，采用课堂讨论的教学方法增强学生的主观能动性，引导学生积极思考问题、分析问题，拓展学生的思维，提高学生课堂学习效率。4、加强课后作业练习，注重培养学生动脑、动手、理论联系实际和独立解决问题的能力。六、考核要求、方式与成绩评定考核要求：覆盖流体力学的基本概念、流体静力学、流体动力学基础、黏性流体运动及其阻力计算等知识点中的重点部分。考核形式：考试成绩评定：成绩评定中过程考核章节课后作业成绩占30%，期末考试成绩占50%。评价环节评估课程目标对应毕业要求过程考核成绩（总分的50%）章节课后作业成绩（50分

9、）作业1课程目标11.2作业2课程目标1、2、31.2、2.2作业3课程目标1、2、31.2、2.2作业4课程目标1、2、31.2、2.2期末考试（占总分的50%，卷面成绩满分100，乘以系数50%）模块一课程目标11.2模块二课程目标21.2模块三课程目标32.2其中，章节课后作业评分标准如下（按百分制评分）：评分指标90分609060分基本概念掌握程度（权重0.2）90%以上基本概念表述清晰60%以上基本概念方法清晰40%以上基本概念方法清晰分析问题逻辑性（权重0.3）分析问题逻辑性强，表述完整分析问题逻辑性较强，表述较为完整分析问题和描述毫无逻辑性计算正确性（权重：0.3）正确基本正确，存在少量错误存在较多错误结论有效性（权重：0.2）分析合理、结论有效分析较合理、结论基本有效存在严重错误七、选用教材、讲义和主要参考书1、选用教材工程流体力学（第4