流体力学与流体机械教案

《流体力学与流体机械》教案授课班级：环境工程专业2004级（必修课）主讲：康军利第一章流体及其物理性质1.本章的教学目的及基本要求目的：使学生了解流体力学的任务及应用领域，掌握流体的连续介质理论和流体的主要物理力学性质以及作用在流体上的力的两种形式。基本要求：掌握流体的连续介质模型、流体的主要物理性质：易流动性、密度与重度、黏性与理想流体模型、压缩性与不可压模型、表面张力特性、汽化压强特性；掌握作用在流体上的力的两种形式：质量力与表面力2.本章各节的教学内容§1-1流体的定义、特征和连续介质假设§1-2流体的密度§1-3液体的压缩性和膨胀性§1-4流体的黏性§1-5流体的分类§1-6流体的表面性质§1-7作用在流体上的力第一章习题课3.本章教学内容的重点和难点重点：流体的连续介质模型、密度与重度、黏性与理想流体模型、牛顿内摩擦定律、压缩性与不可压模型、质量力与表面力难点：连续介质模型、牛顿内摩擦定律、质量力与表面力4.本章教学内容的深化和拓宽深化：连续介质模型的应用、牛顿内摩擦定律应用、质量力与表面力的应用拓宽：牛顿内摩擦定律推广5.本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题教学方式：讲授注意问题：概念理解、记忆并能应用。6.本章的主要参考书目《工程流体力学》（管楚定北京电力专科学校）《工程流体力学》（上海电力学院成教院）《工程流体力学》（毛羽冲江西电力专科学校）授课序号：一一、包含教材章节§1-1流体的定义、特征和连续介质假设§1-2流体的密度§1-3液体的压缩性和膨胀性§1-4流体的黏性二、主要内容（具体到各知识点）及课时分配§1-1工程流体力学的任务及发展史10分钟1）任务2）发展史§1-2连续介质假定15分钟1）流体质点2）流体的连续介质模型§1-3液体的基本特性20分钟1）流体的受力特点2）易流动性§1-4流体的黏性45分钟1）密度与重度2）黏性与理想流体模型3）压缩性与不可压模型4）表面张力特性5）汽化压强特性三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计教师提问——学生思考——教师讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）见电子教案：六、本单元的作业布置思考题：1-1、1-3、1-4、1-5、1-6习题：1-2、1-6七、课后总结授课序号：二一、包含教材章节§1-5流体的分类§1-6流体的表面性质§1-7作用在流体上的力二、主要内容（具体到各知识点）及课时分配§1-5流体的分类20分钟1）理想流体与黏性流体2）不可压缩流体与可压缩流体3）牛顿流体与非牛顿流体§1-6流体的表面性质25分钟1）表面张力2）毛细现象§1-7作用在流体上的力15分钟1）表面力2）质量力第一章例题与课堂练习30分钟1）压缩性与膨胀性2）牛顿内摩擦定律的应用三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计：教师提问——学生思考——教师讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）见电子教案：六、本单元的作业布置思考题：1-7、1-8、1-9、1-5习题：1-15、1-16、1-17七、课后总结第二章流体静力学1.本章的教学目的及基本要求目的：使学生理解静水压强的特性、液体平衡微分方程，掌握水静力学的基本方程、液柱式测压计的基本原理，最终能熟练计算作用在平面、曲面上的静水总压力。基本要求：要明确流体静力学是研究流体在外力作用下静止平衡规律及其在工程实际中的应用。要让学生掌握流体静压强概念及其两大特性，掌握流体平衡微分方程式，掌握流体静力学基本方程式及其物理意义和几何意义，要正确理解等压面的概念，并会分析等压面，理解绝对压强、计示压强和真空度的概念及三者间关系。掌握各种液柱式测压计的结构，测压原理及适用范围，了解水位计的原理。掌握静止液体作用在平面和曲面上的总压力计算。2.本章各节的教学内容§2-1流体静压强及其特性§2-2液体的平衡微分方程等压面§2-3在重力作用下的流体静力学基本方程§2-4绝对压强、计示压强和真空度§2-5流体静力学方程的应用§2-6水位计的基本原理§2-7作用在平面上的静水总压力§2-8作用在曲面上的静水总压力习题课3.本章教学内容的重点和难点重点：静水压强的特性、液体平衡微分方程、液体的相对平衡、水静力学的基本方程、液柱式测压计、作用在平面、曲面上的静水总压力。难点：液体平衡微分方程、液体的相对平衡、差压计、作用在平面、曲面上的静水总压力。4.本章教学内容的深化和拓宽深化：水静力学的基本方程、液体平衡微分方程、差压计、作用在平面、曲面上的静水总压力。拓宽：作用在平面、曲面上的静水总压力。5.本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题教学方式：讲授——提问——讲授——习题注意问题：概念、原理、计算方法的理解、记忆，复习高等数学中的积分公式、理论力学中的合力之矩原理、材料力学中的静面矩、惯性矩。本章的习题课分散在讲课中。6.本章的主要参考书目《工程流体力学》（管楚定北京电力专科学校）《工程流体力学》（上海电力学院成教院）《工程流体力学》（毛羽冲江西电力专科学校）7.本章的思考题和习题等思考题：2-1、2-2、2-3、2-6、2-17、2-23习题：2-5、2-8、2-9、2-13、2-15、2-16、2-18、2-19、2-21、2-22授课序号：三一、包含教材章节§2-1流体静压强及其特性§2-2液体的平衡微分方程等压面§2-3在重力作用下的流体静力学基本方程二、本单元教学内容（具体到各知识点）§2-1静水压强及其特性25分钟，课外100分钟1）静水压强2）静水压强的特性§2-2液体的平衡微分方程45分钟，课外150分钟1）液体平衡微分方程一般式2）综合式§2-3在重力作用下的流体静力学基本方程20分钟，课外100分钟1）引出重力作用下的流体静力学基本方程2）方程的物理意义3）方程的几何意义三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计教师提问——学生思考——教师讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案：六、本单元的作业布置思考题：2-1、2-2、习题：2-1、2-3、2-5七、课后总结授课序号：四一、包含教材章节§2-4绝对压强、计示压强和真空度§2-5流体静力学方程的应用二、主要内容（具体到各知识点）及课时分配§2-3重力场的液体平衡45分钟，课外70分钟1）水静力学的基本方程2）静水压强分布规律§2-4静水压强的计算与测量45分钟，课外80分钟1）绝对压强2）相对压强3）真空度4）压强的计量单位5）测量压强的仪器：测压管、U形测压计三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计教师提问——学生思考——教师讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）：见电子教案：六、本单元的作业布置思考题：2-4、2-5、2-6习题：2-3、2-4七、课后总结授课序号：五一、包含教材章节§2-5流体静力学方程的应用§2-6水位计的基本原理二、主要内容（具体到各知识点）及课时分配§2-5重力场的液体平衡70分钟，课外75分钟1）测量压强的仪器：测压管、U形测压计2）例题与课堂练习§2-6水位计的基本原理20分钟，课外75分钟1）水位计的作用2）例题三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计：教师提问——学生思考——教师讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）见电子教案：六、本单元的作业布置思考题：2-7、2-8习题：2-6、2-9、2-7、2-15七、课后总结授课序号：六一、包含教材章节§2-7作用在平面上的静水总压力§2-8静止液体作用在曲面上的总压力二、主要内容（具体到各知识点）及课时分配§2-7静止液体作用在平面上的总压力45分钟，课外100分钟1）图解法2）解析法3）例题分析§2-8静止液体作用在曲面上的总压力45分钟，课外200分钟1）水平分力2）垂直分力3）压力体4）例题分析三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计：教师提问——学生思考——教师讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）见电子教案：六、本单元的作业布置思考题：2-7、2-8习题：2-21、2-23、2-24七、课后总结第三章流体流动的基本概念和方程一、本章的教学目的及基本要求目的：使学生理解连续性微分方程、理想液体运动微分方程、实际流体的运动微分方程，掌握恒定总流连续性方程、理想液体元流的能量方程与实际液体总流的能量方程、恒定总流动量方程以及恒定平面势流。基本要求：本章主要讨论理想流体运动的基本规律，要让学生了解研究流体运动的两种基本方法、流动的分类和流体动力学的基本概念，掌握流体流动的连续性方程，掌握理想流体运动的微分方程，特别是理想流体微元流束的伯努里方程和定常流动的动量方程，是学习后续知识及其它专业课的基础，应重点掌握；还应掌握几种流速、流量计的测量原理。二．本章各节的教学内容§3-1研究流体运动的两种方法§3-2流动的分类§3-3流体动力学的几个基本概念§3-4流体流动的连续性方程§3-5理想流体运动的微分方程§3-6理想流体微元流束的伯努里方程§3-7伯努里方程应用§3-8定常流动的动量方程习题课三、本章教学内容的重点和难点重点：连续性微分方程，理想液体运动微分方程。难点：应用连续方程、伯努里方程及流体静力学方程联立解决一维流动的流速（或流量）和压强的计算问题。对这部分内容应结合例题加强训练。四、本章教学内容的深化和拓宽深化：理想流体的能量方程的推广，实际流体总流的能量方程在实际工程中的应用，恒定总流动量方程在实际工程中的应用，恒定平面势流的实际意义。拓宽：实际流体的运动微分方程在三维流场中的数值计算，理想液体元流的能量方程的推广，实际流体总流的能量方程在实际工程中的应用，恒定总流动量方程在实际工程中的应用，平面势流的应用。五、本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题教学方式：讲授——提问——讲授——习题课注意问题：1）概念、原理、计算方法的理解、掌握。注意实际流体能量方程和动量方程计算断面的选取，以及解题步骤与方法；注意有涡流与势流2）注意复习高等数学的导数、微分与曲线积分等基本方法六、本章的主要参考书目《工程流体力学》（管楚定北京电力专科学校）《工程流体力学》（上海电力学院成教院）《工程流体力学》（毛羽冲江西电力专科学校）七、本章的思考题和习题思考题：3-1、3-3、3-4、3-6、3-7、3-8、3-9、习题：3-2、3-5、3-6、3-7、3-8、3-11、3-17、3-19、3-22、3-23、3-26、3-27授课序号：七一、包含教材章节§3-1研究流体运动的两种方法§3-2流动的分类§3-3流体动力学的几个基本概念二、本单元教学内容（具体到各知识点）§3-1描述液体质点运动的两种方法20分钟1）欧拉法2）拉格朗日法§3-2流动的分类25分钟1）恒定流与非恒定流2）均匀流与非均匀流3）一元流与二元流、三元流4）有压流与无压流、射流§3-3流体动力学的几个基本概念45分钟1）流线与迹线2）流管、流束、元流3）流量4）过流断面5）断面平均流速。三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计教师提问——学生思考——教师讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案：六、本单元的作业布置思考题：3-1习题：3-1、3-2、3-6七、课后总结授课序号：八一、包含教材章节§3-4流体流动的连续性方程§3-5理想流体运动的微分方程二、本单元教学内容（具体到各知识点）§3-4流体流动的连续性方程45分钟1）流体流动的连续性方程推导2）恒定总流连续性方程的应用。§3-5理想流体运动微分方程45分钟1）理想流体的特点2）理想流体运动微分方程3）理想流体的能量方程4）理想流体能量方程的应用（比托管）三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计讲授提问——学生思考——讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案六、本单元的作业布置思考题：3-3习题：3-3七、课后总结授课序号：九二、包含教材章节§3-6理想流体微元流束的伯努里方程二、本单元教学内容（具体到各知识点）§3-7理想流体微元流束的伯努里方程45分钟1）理想流体微元流束的伯努里方程2）方程的物理意义和几何意义§3-7理想流体微元流束的伯努里方程的应用45分钟三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计讲授提问——学生思考——讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案六、本单元的作业布置思考题：3-5习题：3-15、3-16、3-17七、课后总结授课序号：十一、包含教材章节§3-8定常流动的动量方程二、本单元教学内容（具体到各知识点）§3-8定常流动的动量方程90分钟1）动量方程的适用条件2）动量方程的解决问题三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计讲授提问——学生思考——讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案六、本单元的作业布置思考题：3-3习题：3-27七、课后总结授课序号：十一一、包含教材章节第三章小结与习题课二、本单元教学内容（具体到各知识点）第三章小结15分钟连续性方程的例题与练习30分钟伯努里方程的应用例题与练习45分钟三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计讲授提问——学生思考——讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）：电子教案六、本单元的作业布置思考题：3-6习题：3-25、3-26、七、课后总结第四章流动阻力和能量损失一、本章的教学目的及基本要求目的：使学生了解实际液体的两种流动型态，流动阻力与水头损失的两种型式，理解实际液体的两种流动型态，流动阻力与水头损失产生原因，以及边界层概念及绕流阻力概念。掌握均匀流的基本方程、圆管层流与紊流沿程阻力系数及沿程水头损失、局部水头损失的计算方法。基本要求：本章是在第三章研究理想流体运动基本规律的基础上，把讨论的范围从微元流束扩大到整个流场（如管道），并考虑黏性对流体运动的影响，本章是解决实际流体流动问题的理论基础，因此，应结合练习和实验，让学生了解流体流动的两种状态，会用雷诺数判定流体的两种状态，掌握黏性流体总流的伯努里方程，掌握流体流动的能量损失和流动阻力的计算，会进行管道水力计算。二．本章各节的教学内容§4-1流体流动的能量损失与流动阻力§4-2圆管中的层流运动§4-3园管中流体的紊流流动§4-4圆管中沿程阻力系数的实验研究§4-5非圆形管道沿程损失的计算§4-6局部损失计算§4-7管道水力计算三、本章教学内容的重点和难点重点：实际液体的两种流动型态的判别，均匀流的基本方程，圆管层流与紊流的流速分布、沿程阻力系数及沿程水头损失的计算，局部水头损失的计算。难点：圆管层流与紊流的流速分布，紊流沿程阻力系数的计算。四、本章教学内容的深化和拓宽深化：理想流体的能量方程的推广，实际流体总流的能量方程在实际工程中的应用，恒定总流动量方程在实际工程中的应用，恒定平面势流的实际意义。拓宽：实际流体的运动微分方程在三维流场中的数值计算，理想液体元流的能量方程的推广，实际流体总流的能量方程在实际工程中的应用。五、本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题教学方式：讲授——提问——讲授——习题课注意问题：1）概念、原理、计算方法的理解、掌握。注意实际流体能量方程和动量方程计算断面的选取，以及解题步骤与方法；注意有涡流与势流2）注意复习高等数学的导数、微分与曲线积分等基本方法六、本章的主要参考书目《工程流体力学》（管楚定北京电力专科学校）《工程流体力学》（上海电力学院成教院）《工程流体力学》（毛羽冲江西电力专科学校）七、本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题教学方式：讲授——提问——讲授——习题注意问题：紊流与层流的判别，圆管紊流的速度分布、切应力分布与紊流阻力系数经验公式的选取。六、本章的思考题和习题思考题：4-1、4-2、4-4、4-5、4-8、4-9习题：4-2、4-8、4-11、4-14、4-15、4-17、4-19、4-22、4-25、4-26、4-29授课序号：十二一、包含教材章节§4-1流体流动的能量损失与流动阻力§4-2圆管中的层流运动二、本单元教学内容（具体到各知识点）§4-1流体流动的能量损失与流动阻力45分钟1）沿程阻力与沿程损失2）局部阻力与局部损失3）沿程阻力与局部阻力的计算§4-2圆管中的层流运动45分钟1）数学模型2）速度、流量与平均流速3）沿程损失与动能修正系数4）园管层流的计算三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计讲授提问——学生思考——讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案六、本单元的作业布置思考题：4-3、4-4、习题：4-5、4-11、4-12、授课序号：十三一、包含教材章节§4-3园管中流体的紊流流动§4-4圆管中沿程阻力系数的实验研究二、本单元教学内容（具体到各知识点）§4-3园管中流体的紊流流动20分钟1）首先说明湍流与层流的本质区别，而后介绍研究湍流的统计时均法，主要解释概念：脉动、时均速度、时均值等。（10分钟）2）由时均速度引出湍流流动的时均速度结构，着重介绍黏性底层厚度。并根据雷诺数大小说明水力光滑流动、水力粗糙流动是湍流流动的两种不同流动状态，并穿插介绍水力光滑管和水力粗糙管概念。（10分钟）§4-4圆管中沿程阻力系数的实验研究70分钟由管道沿程损失引出尼古拉兹实验，并说明参量间关系。尔后利用尼古拉兹曲线图说明流体流动在五个区域流动中λ值的理论和经验公式计算方法。由此再说明莫迪图与尼古拉兹曲线图二者之间的关系，以及莫迪图的使用方法。三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计讲授提问——学生思考——讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案六、本单元的作业布置思考题：4-8、4-9、习题：4-14、4-15、4-17、授课序号：十四一、包含教材章节§4-5非圆形管道沿程损失的计算§4-6局部损失计算二、本单元教学内容（具体到各知识点）§4-5非圆形管道沿程损失的计算45分钟§4-6局部损失计算45分钟介绍局部能量损失的三种形式，并说明产生局部能量损失的主要原因。详细讲解断面突然扩大的局部阻力系数计算方法及过程。说明ζ1和ζ2代表的意义。三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计讲授提问——学生思考——讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案六、本单元的作业布置思考题：习题：4-27、4-28、授课序号：十五一、包含教材章节§4-7管道水力计算§4-8水击与虹吸现象二、本单元教学内容（具体到各知识点）§4-7管道水力计算45分钟说明管路计算实质，并引入水力长管和水力短管定义。分别讲解管路串联与管路并联能量损失计算原则。§4-8水击与虹吸现象45分钟1）水击现象2）虹吸现象介绍水击与虹吸现象，并通过例题讲述。三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计讲授提问——学生思考——讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案六、本单元的作业布置思考题：4-10、4-11习题：4-29、4-30、七、课后总结第五章孔口、管嘴出流、有压管路1.本章的教学目的及基本要求：目的：使学生了解恒定孔口出流、管嘴出流、非恒定孔口管嘴出流的流量计算公式；掌握短管、简单长管、串联并联长管、沿程泄流、枝状管网的水力计算方法，理解环状管网的水力计算原理与方法，理解有压管路中水击产生的原因。基本要求：理解恒定孔口出流、管嘴出流、非恒定孔口管嘴出流的基本计算方法，能熟练计算短管、简单长管、串联并联长管、沿程泄流、枝状管网的水力计算，理解环状管网的水力计算原理与方法，了解有压管路中水击产生的原因。2.本章各节的教学内容§5-1恒定孔口出流§5-2恒定管嘴出流§5-3非恒定孔口管嘴出流§5-4有压管流概述§5-5短管的水力计算§5-6长管的水力计算§5-7管网的水力计算3.本章教学内容的重点和难点重点：恒定孔口出流、管嘴出流；短管、简单长管、串联并联长管、沿程泄流、枝状管网的水力计算；环状管网的水力计算原理与方法；有压管路中水击产生的原因难点：串联并联长管、沿程泄流、枝状管网的水力计算；环状管网的水力计算原理与方法；直接水击压强与间接水击压强4.本章教学内容的深化和拓宽深化：新建与扩建枝状管网的水力计算的比较；环状管网的水力计算方法比较；直接水击压强与间接水击压强的分析拓宽：应用程序设计进行枝状管网、环状管网的水力计算；直接水击压强与间接水击压强的防止。5.本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题教学方式：讲授——提问——讲授注意问题：能量方程在短管中的应用，沿程阻力系数经验公式的选取与计算。6.本章的主要参考书目禹化谦，《工程流体力学（水力学）》，西南交通大学出版社，1999.12闻德荪、魏亚东等，《工程流体力学（水力学）》，高等教育出版社，1992.9蔡增基，龙天渝，《流体力学》，中国建筑工业出版社，1999.127.本章的思考题和习题等思考题：5-4、5-5、5-10、5-12、5-18、5-19、5-21、5-22习题：5-1、5-2、5-7、5-11、5-14、5-15、5-17、5-20授课序号：十六一、包含教材章节§5-1恒定孔口出流§5-2恒定管嘴出流二、本单元教学内容（具体到各知识点）§5-1恒定孔口出流70分钟孔口出流的分类薄壁小孔口的自由出流薄壁小孔口的淹没出流流量系数的影响因素§5-2恒定管嘴出流25分钟1）恒定管嘴出流分类三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计 讲授——提问——讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案六、本单元的作业布置思考题：习题：5-1七、课后总结授课序号：十七一、包含教材章节§5-2恒定管嘴出流§5-3非恒定孔口管嘴出流§5-4有压管流概述二、本单元教学内容（具体到各知识点）§5-2恒定管嘴出流45分钟1）恒定管嘴出流2）恒定管嘴出流真空计算§5-3非恒定孔口管嘴出流20分钟§5-4有压管流概述25分钟三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计 讲授——提问——讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案六、本单元的作业布置思考题：5-4、5-5习题：5-2、5-7七、课后总结授课序号：十八一、包含教材章节§5-5短管的水力计算§5-6长管的水力计算§5-7管网的水力计算二、本单元教学内容（具体到各知识点）§5-5短管的水力计算20分钟§5-6长管的水力计算45分钟简单长管的水力计算串联长管的水力计算并联长管的水力计算沿程泄流的水力计算例题分析§5-7管网的水力计算25分钟三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授、自学四、本单元师生活动设计 讲授——提问——讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案5.本单元的作业布置：思考题：5-10、5-12习题：5-11、5-14、5-15七、课后总结第六章相似原理与量纲分析1.本章的教学目的及基本要求：目的：使学生掌握流动相似的基本概念，动力相似准则及理解模型设计的基本方法，能应用量纲的和谐原理进行量纲分析。基本要求：理解几何、运动、动力、初始与边界条件相似的基本概念，掌握各种动力相似准则，特别是重力相似准则、粘性力相似准则，能灵活应用模型律进行模型设计；理解量纲与单位的基本概念，量纲的和谐原理，掌握量纲的基本分析方法：瑞利法与定理。2.本章各节的教学内容§6-1流动相似的基本概念§6-2相似准则§6-3模型实验§6-4量纲分析的概念和量纲和谐原理§6-5量纲分析3.本章教学内容的重点和难点：重点：重力相似准则、粘性力相似准则，模型设计；量纲的和谐原理，瑞利法与定理。难点：动力相似准则，量纲分析：瑞利法与定理4.本章教学内容的深化和拓宽：深化：模型设计与模型实验拓宽：模型实验的工程实际问题：三峡工程的模型实验研究5.本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题：教学方式：讲授——提问——讲授——习题注意问题：物理量的量纲单位的记忆；注意观察实际工程的模型实验。6.本章的主要参考书目：禹化谦，《工程流体力学》，西南交通大学出版社，1999.12闻德荪、魏亚东等，《工程流体力学》，高等教育出版社，1992.9蔡增基，龙天渝，《流体力学》，中国建筑工业出版社，1999.127.本章的思考题和习题等思考题：6-5、6-8习题：6-1、6-4，6-9、6-12、授课序号：十九一、包含教材章节§6-1流动相似的基本概念§6-2相似准则二、本单元教学内容（具体到各知识点）：§6-1流动相似的基本概念45分钟几何相似运动相似动力条件相似初始条件与边界条件相似§6-2相似准则45分钟牛顿相似准则重力相似准则粘性力相似准则压力相似准则弹性力相似准则表面张力相似准则三、本单元的教学方式（手段）：教学方式：讲授四、本单元师生活动设计： 讲授——提问——讲授——习题五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）：电子教案六、本单元的作业布置：思考题：6-2、6-6习题：6-1、6-3、6-5七、课后总结授课序号：二十一、包含教材章节§6-3模型实验§6-4量纲分析的概念和量纲和谐原理§6-5量纲分析二、本单元教学内容（具体到各知识点）§6-3模型实验20分钟雷诺模型佛汝德模型§6-4量纲分析的概念和量纲和谐原理45分钟量纲与单位量纲和谐原理§6-5量纲分析25分钟瑞利法三、本单元的教学方式（手段）：教学方式：讲授四、本单元师生活动设计 讲授——提问——讲授——习题五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案六、本单元的作业布置思考题：6-7、6-8习题：6-9、6-12七、课后总结第七章离心式泵与风机的叶轮理论1.本章的教学目的及基本要求：目的：使学生掌握离心式泵与风机的工作原理，能够绘出流体在叶轮内的运动速度三角形；掌握能量方程式的意义及理论能头的组成。基本要求：了解泵与风机的分类，掌握离心式泵与风机的工作原理及性能参数，了解流体在叶轮中的运动情况，能够绘出流体在叶轮内的运动速度三角形，了解泵与风机的基本方程的推导过程及基本假设，掌握基本方程；掌握理论能头的组成，理解叶轮形式对能头的影响。2.本章各节的教学内容§7-1概述§7-2离心式泵与风机的工作原理与性能参数§7-3流体在叶轮中的运动§7-4离心式泵与风机的基本方程§7-5理论能头的组成§7-6叶轮型式对能头的影响3.本章教学内容的重点和难点：重点：能量方程式及其分析；难点：离心式泵与风机的工作原理4.本章教学内容的深化和拓宽：深化：离心式泵与风机的基本方程的推导拓宽：离心式泵与风机的实际应用5.本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题：教学方式：采用设问、提问和鼓励学生自行分析等与学生互动的方式，充分调动学生的听课主动性，启发学生积极思维。注意问题：注意观察实际泵与风机的叶轮型式及其原因。6.本章的主要参考书目：屠大燕等，《流体力学与流体机械》，中国建筑工业出版社，1994.67.本章的思考题和习题等思考题：7-2、7－5授课序号：二十一一、包含教材章节§7-1概述§7-2离心式泵与风机的工作原理与性能参数§7-3流体在叶轮中的运动二、本单元教学内容（具体到各知识点）：§7-1概述15分钟泵与风机的分类叶轮式泵与风机的分类与特点容积式泵与风机的分类与特点§7-2离心式泵与风机的工作原理与性能参数75分钟1）泵与风机的工作原理2）泵与风机的性能参数及其定义§7-3流体在叶轮中的运动1）安装角2）工作角3）速度图三、本单元的教学方式（手段）：教学方式：讲授四、本单元师生活动设计： 讲授——提问——讲授——习题五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）：电子教案六、本单元的作业布置：习题：7-2授课序号：二十二一、包含教材章节§7-4离心式泵与风机的基本方程§7-5理论能头的组成§7-6叶轮型式对能头的影响二、本单元教学内容（具体到各知识点）：§7-4离心式泵与风机的基本方程25分钟基本假设方程式推导欧拉方程式的修正§7-5理论能头的组成25分钟1）位能2）压能3）动能§7-6叶轮型式对能头的影响40分钟1）后弯式叶轮对能头的影响2）径向式叶轮对能头的影响3）前弯式耶叶轮对能头的影响三、本单元的教学方式（手段）：教学方式：讲授四、本单元师生活动设计： 讲授——提问——讲授——习题五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）：电子教案板书设计叶片的型式V2uHT∞τ后弯式叶片小小大径向式叶片中中中前弯式叶片大大小六、本单元的作业布置：习题：7-5七、课后总结第八章离心式泵与风机的设备性能1.本章的教学目的及基本要求：目的：使学生掌握泵与风机的功率和效率的计算方法、实际工作曲线、比转数等；会分析泵与风机内各项损失产生的原因，并寻求减少损失的措施，掌握泵与风机的气蚀余量；基本要求：理解泵与风机的理论性能曲线，掌握离心式泵与风机的损失余效率，掌握泵与风机的实际性能曲线，能够运用相似律对泵与风机进行分析，了解风机的无量纲性能曲线，掌握泵与风机的比转数的定义、意义及其特点，掌握水泵的气蚀性能，了解气蚀现象，会计算泵的吸上真空高度及气蚀余量。2.本章各节的教学内容§8-1离心式泵与风机的理论性能曲线§8-2泵与风机的损失与效率§8-3泵与风机的实际性能曲线§8-4泵与风机的相似律§8-5风机的无量纲性能曲线§8-6泵与风机的比转数§8-7水泵的气蚀性能3.本章教学内容的重点和难点：重点：泵与风机的功率和效率的计算、泵与风机内各项损失、离心式泵与风机性能曲线的特点、相似定律及其特例、比转数的应用、汽蚀现象及其对泵性能的影响；难点：理论分析法绘制泵与风机的性能曲线、圆盘摩擦损失和冲击损失、泵与风机性能曲线对其运行的指导意义、相似定律、比转数的应用、允许吸上真空高度的概念和计算；4.本章教学内容的深化和拓宽：深化：离心式泵与风机的理论性能曲线与实际性能曲线的区别拓宽：离心式泵与风机性能曲线的实际应用；相似律在泵与风机中的实际应用。5.本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题：教学方式：采用设问、提问和鼓励学生自行分析等与学生互动的方式，充分调动学生的听课主动性，启发学生积极思维。6.本章的主要参考书目：屠大燕等，《流体力学与流体机械》，中国建筑工业出版社，1994.67.本章的思考题和习题等习题：8-3、8－5、8－7、8－8、8－12、8－13授课序号：二十三一、包含教材章节§8-1离心式泵与风机的理论性能曲线§8-2泵与风机的损失与效率二、本单元教学内容（具体到各知识点）：§8-1离心式泵与风机的理论性能曲线45分钟性能曲线的定义能头与流量的性能曲线轴功率与流量的性能曲线效率与流量的性能曲线§8-2泵与风机的损失与效率45分钟1）机械损失2）机械效率3）容积损失和容积效率4）水力损失和水力效率5）泵与风机的总效率三、本单元的教学方式（手段）：教学方式：讲授四、本单元师生活动设计： 讲授——提问——讲授——习题五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）：电子教案六、本单元的作业布置：习题：8-3七、课后总结授课序号：二十四一、包含教材章节§8-3泵与风机的实际性能曲线§8-4泵与风机的相似律二、本单元教学内容（具体到各知识点）：§8-3泵与风机的实际性能曲线45分钟实际能头曲线实际功率曲线效率曲线风机的性能曲线§8-4泵与风机的相似律45分钟1）相似条件2）相似律3）相似律的应用三、本单元的教学方式（手段）：教学方式：讲授四、本单元师生活动设计： 讲授——提问——讲授——习题五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）：电子教案板书设计相似定律及其特例各性能参数关系n、Dρ均变化转速n改变几何尺寸D变化密度ρ改变流量扬程全压功率六、本单元的作业布置：思考题：相似律的应用七、课后总结授课序号：二十五一、包含教材章