《工程流体力学》课程教学大纲

附件5-1

《工程流体力学》课程教学大纲

（理论课程-2023版）

一、课程基本信息

课程号1523DO3O23开课单位质量技术监督学院

工程流体力学

课程名称

EngineeringFluidMechanics

课程性质选修考核类型考试

课程学分2课程学时34

课程类别学科基础课程

先修课程高等数学

适用专业（类）安全工程专业

二、课程描述及目标

（-）课程简介

流体力学是一门应用面非常广泛的科学，在航空、航天、能源、动力、机械、

化工等领域有着重要的应用。《工程流体力学》作为流体力学的重要分支，有很强

工程应用背景，将为工科类本科生学习专业课程以及毕业后从事相关工程技术工

作打下坚实基础。在热工计量检测、能源动力、工程力学领域中流体力学的知识应

用得更加广泛。

《工程流体力学》课程是本专业的一门学科拓展选修课程，是流体工程实践中

有关固体壁面受力、管路计算及摩擦磨损问题的理论基础，旨在通过各个教学环节,

使学生掌握流体静力学基础知识、流体运动和平衡基本原理、能量转换原理，掌握

工程流体力学的基本知识（基本概念、原理和研究方法）、有关的计算方法和必要

的实验技能，具备应用工程流体力学知识对实际问题进行分析和计算的能力，为后

续专业课学习和将来从事流体相关安全专业技术工作打下良好的基础。

（二）教学目标

通过本课程，学生将具备流体力学基础知识。通过本课程的学习，学生应掌握

流体力学的基本概念，基本理论，能量传递和能量转换基本规律以及水力计算的基

本方法。使学生具备必要的基础理论和一定的分析•、解决实际工程中问题的能力。

1

为学习后继专业课程及从事安全专业技术工作和进行科学研究奠定必要的基础。

课程目标1:掌握流体力学中流体物理性质的基本概念；熟练应用流体的平衡

微分方程；掌握流体运动学基本概念；能够熟练运用连续性方程、伯努利方程和动

量方程；掌握相似原理与量纲分析的基本理论；具备解决安全工程领域流体相关复

杂工程问题的基础知识，

课程目标2：熟悉流体力学对工程实际问题的解决方法和思路，具备分析和解

决安全工程领域流体相关复杂工程问题的能力；培养安全工程领域工程设计实践

能力。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求毕业要求指标点课程目标教学过程（达成途径）

2问题分析：能够应用2.1识别能力：能够应目标1：掌握流体力1、理论讲授：流体的基本

数学、自然科学和安全用数学、自然科学和_L学中流体物埋性质性质，流体静力学，埋想流

工程科学的基本原理，程科学的基本原理，识的基本概念；熟练应体运动基本方程，不可压缩

识别、表达、并通过文别和判断特种设备安用流体的平衡微分流体一元流动，量纲分析和

献研究分析安全工程特全及检验检测等相关方程：掌握流体运动相似原理。

别是特种设备安全及检领域程复杂问题的关学基本概念；能够熟2、工程案例教学：工程应

验检测等相关领域的复键环节和参数。练运用连续性方程、用实例

杂工程问题，以获得有伯努利方程和动量3、课堂讨论：知识应用场

效结论。方程；掌握相似原理景讨论，案例分析讨论

与量纲分析的基本4、课堂测试：雨课堂试题

理论；具备解决安全推送

工程领域流体相关

复杂工程问题的基

础知识。

2问题分析：能够应用2.2工程表达能力：能目标2：熟悉流体力1、理论讲授：工程实例应

数学、自然科学和安全够运用图纸、模型、论学对工程实际问题用分析

工程科学的基本原理，文等对安全工程特别的解决方法和思路，2、工程案例教学：孔口流

识别、表达、并通过文是特种设备安全及检具备分析和解决安量计、文丘里流量计、卡门

献研究分析安仝工程特验枪测等相关领域的仝工程领域流体相涡街

别是特种设备安全及检爱朵工程问题进行有关复杂工程问题的3、课堂测试：雨课堂试题

验检测等相关领域的复效表达。能力；培养安全工程推送

杂工程问题，以获得有领域工程设计实践

效结论。能力。

四、教学方式与方法

2

1.课堂讲授。公式推导、原理证明和计算采用传统方式讲授。

2.课堂讨论和习题课。通过课堂讨论和习题课，对于某些重要或难以掌握的内

容扩展思路和加深理解，

3.任务驱动，项目化教学。以实际项目为例，任务驱动的形式进行教学。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

通过学习工程流体力学，要求学生掌握流体力学的基本知识、原理和计算方法,

包括流体的基本性质，流体平衡及运动的基本规律，动量方程，能量方程（伯努力

方程）以及圆管层流流动计算，相似原理和量纲分析。

（二）教学难点

流体平衡的基本规律难点有：曲面上总压力的计算；流体运动学和动力学难点

有：动量方程、能量方程的理解和应用；流体管内流动难点有：湍流理论，各种管

流的水力计算；粘性流体流动难点有：孔口和管嘴出流。

六、教学内容、基本要求与学时分配

3

序号教学内容基本要求学时对应课程目标

要求掌握静水压强的定义；静水

1第一章绪论压强分布规律；绝对压强、相对2课程目标1

压强、真空值之间的关系。

掌握流体的密度、可压缩性、黏

第二章流体的基本性度等性质；掌握连续性假设和牛

22课程目标1

质顿内摩擦定律、质量力和表面

力。了解表面张力和毛细现象。

掌握等压面的定义和性质；熟练

应用流体的平衡微分方程，作用

在平面上的液体总静压力和曲面课程目标1

3第三章流体静力学6

上的液体总静压力计算方法；掌课程目标2

握非惯性系流体的相对平衡的计

算方法。

掌握描述流体运动的两种方法，

第四章理想流体运动流体运动的基本概念：掌握和熟课程目标1

48

基本方程练运用迷续性方程、伯努利方程课程目标2

和动量方程。

掌握流动阻力与能量损失的两种

形式：流体流动的两种流型及其

判别；流体均匀流的沿程损失；

第五章不可压缩黏性课程目标1

5层流运动及沿程损失；紊流运动8

流体一元流动课程目标2

及沿程损失；局部损失的计算；

熟悉管路沿程阻力系数变化规

律：了解尼古拉兹实验过程。

掌握孔口、管嘴出流的计算：短

第六章工程应用实例

6管的水力计算；长管的水力计4课程目标2

分析

算。

掌握瑞利法和门定理的量纲分析

第七章量纲分析及相课程目标1

7方法：能够运用相似原理解决工4

似原理课程目标2

程实际问题。

合计34

七、学业评价和课程考核

（一）考核类型：回考试口考查

（二）考核方式：□开卷考试团闭卷考试□课程论文

□课程报告□其它：

（三）成绩评定：

总成绩=平时成绩x30%+考试成绩X70%

1、平时成绩考核组则

4

考核

评分细则

方式

权

（其

序重

课程目标（能力）考核点中一

n不及格

号(优秀（85-良好（75-中(65-及格（63

种或（低于

100%)84%)74%)64%)

%)）

多€0%

种）

课程目标1:掌

握流体力学中1、流体

流体物理性质静力学

的基本概念；熟2、流体

练应用流体的运动学对于流对于流

对于流对于流对于流

平衡微分方程；基本知体力学体力学

体力学体力学体力学

掌握流体运动识基本概基本概

课堂基本概基本概基本概

学基本概念；能3、连续念和知念和知

问念和知念和知念和知

够熟练运用连件方识，三识，三

答、40识，三识，三识，三

1续性方程、伯努程、动大方程大方程

测%大方程大方程大方程

利方程和动量量方程能够比能够基

试、能够熟能够基不能够

方程：掌握相似和伯努较熟练本熟练

讨论练掌握本掌握掌握和

原理与量纲分利方程掌握和掌握和

和正确和正确正确应

析的基本理论：的应用正确应正确应

应用。应用。用。

具备解决安全4、相似用。用。

工程领域流体原理和

相关复杂工程量纲分

问题的基础知析

识。

能够基能够初

课程目标2：熟1、流动能够很能够较不能够

本正确步分析

悉流体力学对阻力与好地分好地分分析和

地分析和解决

工程实际问题能量损析和解析和解解决安

和解决安全工

的解决方法和失课堂决安全决安全全工程

安全工程领域

思路，具备分析2、孔问工程领工程领领域流

程领域q而右怦林怕加

和解决安全工口、管答、60域流体域流体体相关

2流体相关复杂

程领域流体相瞄出流测%相关复相关艮匆杂工

关复杂工程问

关复杂工程问的计算试、杂工程杂工程程问

工程问题，具

题的能力；培养3、短管讨论问题，问题，题，不

题，具备基本

安全工程领域加长管具备工具备工具备工

备工程的工程

工程设计实践的水力程设计程设计程设计

设计能设计能

能力。计算能力。能力。能力。

力。力。

2、期末考试考核细则

5

考核

评分细则

题型权

序课程目标（其重

知识点

号（能力）中一不及格

(优秀(85-良好(75-中(65-及格(60-

（低于

种或%)100%)84%)74%)64%)60%）

多种）

1课程目标1：学

握流体力学中

1、流体

流体物理性质

静力学对于

的基本概念；对于

2、流体流体

熟练应用流体流体

运动学力学对于流

的平衡微分方对于流对于流力学

基本知括本体力学

程：掌握流体体力学体力学基本

识概念基本概

运动学基本概基本概基本概概念

3、连续填和知念和知

念：能够熟练念和知念和知和知

性方空、识，识，二

运用连续性方55识，三识，三识,

程、动判大方大方程

程、伯努利方%大方程大方程大方

量方程断、程能能够基

程和动量方能够熟能够基程不

和伯努简答够比本熟练

程；掌握相似练掌握本掌握能够

利方程较熟掌握和

原理与量纲分和正确和正确掌’握

的应用练掌正确应

析的基本理应用。应用。和正

4、相似握和用。

论：具备解决确应

原理和正确

安全工程领域IIJ

量纲分应用。

流体相关复杂

析

工程问题的基

础知识。

2课程目标2：熟能够不能

悉流体力学对较好够分

能够基能够初

工程实际问题1、流动能够很地分析和

本正确步分析

的解决方法和阻力与好地分析和解决

地分析和解决

思路，具备分能量损析和解解决安全

填和解决安全工

析和解决安全失决安全安全工程

空、安全工程领域

工程领域流体2、孔工程领工程领域

综合程领域流体相

相关复杂工程口、管45域流体领域流体

应流体相关复杂

问题的能力；嘴出流%相关复流体相关

用、关复杂工程问

培养安全工程的计算杂工程相关复杂

案例工程问题，具

领域工程设计3、短管问题，复杂工程

分析题，具备基本

实践能力。和长管具备工工程问题，

备工程的工程

的水力程设计问题，