流體力學課程是大連理工大學建設的慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程。該課程於 2017年06月26日在中國大學MOOC首次開設。該課程授課教師為劉志軍、許曉飛、劉鳳霞、魏煒、王曉娟。據2022年3月中國大學MOOC官網顯示,該課程已開課10次。
流體力學課程講述流體的性質,平衡規律和流動的幾個基本方程(連續方程、能量方程及動量方程)的基礎上,進一步講述了理想和粘性流體二元流動的基本知識。對流體運動的邊界層理論和湍流理論,作了深入的講解。
基本介紹
- 中文名:流體力學
- 類別:慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程
- 建設院校:大連理工大學
- 授課平台:中國大學MOOC
- 授課老師:劉志軍、許曉飛、劉鳳霞、魏煒、王曉娟
- 首次開課時間:2017年06月26日
課程建設
課程性質
課程背景
課程定位
適應專業
課程簡介
課程大綱
一、 緒論 1.1 流體的定義 1.2 流體力學的範圍 1.3 流體力學的基本定律 1.4 分析方法 1.5 解題步驟和方法 1.6 量綱和單位制 1.7 小結 二、基本概念 2.1 連續介質模型 2.2 速度場想櫃拘 2.3 一維、二維和三維流動 2.4 均勻流動和均勻流場 2.5 跡線、脈線和流線 2.6 應力場 2.7 牛頓型流體:粘性 2.8 非牛頓流體 2.9 流體運動的描述和分類 2.10 小結 三、流體靜力學 3.1 流體靜力學基本方程 3.2 標準大氣壓 3.3 絕對壓強和表壓 3.4 靜止液體對平板的作用力 3.5 靜止液體對曲面的作用力 3.6 浮力和穩定性 3.7 非慣性坐標系中的靜止液嚷鑽擔體力 3.8 流體靜力學基本方程式的套用 3.9 小結 四、控制體積分形式的基本方程 4.1 系統的基本方程 4.2 輸運公式 4.3 質量守恆方程 4.4 慣性控制體的動量方程 4.5 直線加速的控制體的動量方程 4.6 任意加速運動的控制體的動量方程 4.7 伯努利方程的套用 4.8 積分形式的動量矩定理 4.9 慣性控制體的熱力學第一定律 4.10 慣性控制體的熱力學第二定律 4.11 小結 五、流體運動的微分分析料燥習法簡介 5.1 場概念 5.2 連續性方程 5.3 流體微元的運動 5.4 動量方程 5.5 小結 六、不可壓縮無粘流動的流體動力學 6.1 無粘流動的應力場 6.2 無摩擦流動的動量方程:歐拉方程 6.3 流線坐標中的歐拉方程 6.4 歐拉方程沿流線積分 6.5 靜壓強、滯止壓強和動壓強 6.6 熱力學第一定律與伯努利方程的關係 | 6.7 無旋流動的伯努利方程 6.8 非定常流動的伯努利方程 6.9 小結 七、旋渦的基本理論 7.1 旋渦的基本概念 7.2 開爾文速度環量定理 7.3 亥姆霍茲(Helmholtz)定理 7.4 旋渦的誘導速度 7.5 二元旋渦的速度分布和壓強分布 7.6 小結 八、量綱分析與相似原理 8.1 相似概念 8.2 量綱與量綱齊次性 8.3 量綱分析與瑞利法 8.4 量綱分析與π定理 8.5 流動相似 8.6 動力相似準則 8.7 常用的相似準則數 8.8 相似準則的選擇 8.9 小結 九、粘性流體管內流動 9.0 粘性流體管內流動-引言 9.1 粘性流體中的基本分析 9.2 不可壓縮粘性流體的運動微分方程 9.3 粘性流體的兩種流動狀態 9.4 管內流動的兩種阻力損失 9.5 流體在圓管中的層流流動 9.6 流體在圓管中的湍流流動 9.7 湍流沿程損失係數的實驗研究 9.8 局部損失係數 9.9 孔口出流 9.10 管嘴出流 9.11 管道的水力計算 9.12 有壓管道的水擊(水錘) 9.13 小結 十、粘性流體繞物體的流動 10.1 邊界層概念 10.2 層流邊界層的微分方程 10.3 邊界層動量積分方程 10.4 平板層流邊界層的計算 10.5 邊界層排擠厚度和動量損失厚度 10.6 平板湍流邊界層的計算 10.7 平板混合邊界層 10.8 曲面邊界層及邊界層分離現象 10.9 物體在流體中運動的阻力 10.10 直均流繞圓柱體的運動 10.11 圓球在流體中運動的阻力 10.12 小結 十一、可壓縮流體流動基礎 11.1 氣體的基本性質 11.2 微弱擾動的一維傳播 11.3 氣體一維定常流動的基本方程 11.4 氣流的參考狀態 11.5 變截面的等熵流動 11.6 小結 |
開課信息
開課次數 | 開課時間 | 授課教師 | 學時安排 | 參與人數 |
---|---|---|---|---|
第一次開課 | 2017年06月26日~2017年12月16日 | 劉志軍、許曉飛 劉鳳霞、魏煒、王曉娟 | 3-5小時每周 | 13990人 |
第二次開課 | 2018年04月09日~2018年07月17日 | 5小時每周 | 10006人 | |
第三次開課 | 2018年07月23日~2018年11月17日 | 3小時每周 | 18404人 | |
第四次開課 | 2019年04月22日~2019年08月06日 | 劉志軍、許曉飛 劉鳳霞、魏煒 | 9053人 | |
第五次開課 | 2019年08月26日~2019年11月21日 | 5小時每周 | 8802人 | |
第六次開課 | 2020年02月24日~2020年06月04日 | 3-5小時每周 | 11890人 | |
第七次開課 | 2020年09月07日~2020年12月27日 | 6874人 | ||
第八次開課 | 2021年04月06日~2021年07月26日 | 7255人 | ||
第九次開課 | 2021年09月06日~2021年12月27日 | 4小時每周 | 9027人 | |
第十次開課 | 2022年03月14日~2022年07月08日 | 3-5小時每周 | 待定 |
教學目標
學習預備
預備知識
學習資料
- 使用教材
書名 | 作者 | 出版社 | 出版時間 |
---|---|---|---|
Introduction to Fluid Mechanics (EIGHTH EDITION) | Robert W. Fox (Purdue Univ.) | JOHN WILEY & SONS, INC | 2011年 |
流體力學(上&下冊) | 丁祖榮 | 高等教育出版社 | 2013年 |
- 參考教材
書名 | 作者 | 出版社 | 出版時間 |
---|---|---|---|
化工流體力學 | 戴乾策、陳敏恆 | 化學工業出版社 | 1988年 |
工程流體力學 | 黃衛星、陳文梅 | 化學工業出版社 | 2006年 |
考核標準
教師簡介
課程大綱
一、 緒論 1.1 流體的定義 1.2 流體力學的範圍 1.3 流體力學的基本定律 1.4 分析方法 1.5 解題步驟和方法 1.6 量綱和單位制 1.7 小結 二、基本概念 2.1 連續介質模型 2.2 速度場 2.3 一維、二維和三維流動 2.4 均勻流動和均勻流場 2.5 跡線、脈線和流線 2.6 應力場 2.7 牛頓型流體:粘性 2.8 非牛頓流體 2.9 流體運動的描述和分類 2.10 小結 三、流體靜力學 3.1 流體靜力學基本方程 3.2 標準大氣壓 3.3 絕對壓強和表壓 3.4 靜止液體對平板的作用力 3.5 靜止液體對曲面的作用力 3.6 浮力和穩定性 3.7 非慣性坐標系中的靜止液體力 3.8 流體靜力學基本方程式的套用 3.9 小結 四、控制體積分形式的基本方程 4.1 系統的基本方程 4.2 輸運公式 4.3 質量守恆方程 4.4 慣性控制體的動量方程 4.5 直線加速的控制體的動量方程 4.6 任意加速運動的控制體的動量方程 4.7 伯努利方程的套用 4.8 積分形式的動量矩定理 4.9 慣性控制體的熱力學第一定律 4.10 慣性控制體的熱力學第二定律 4.11 小結 五、流體運動的微分分析法簡介 5.1 場概念 5.2 連續性方程 5.3 流體微元的運動 5.4 動量方程 5.5 小結 六、不可壓縮無粘流動的流體動力學 6.1 無粘流動的應力場 6.2 無摩擦流動的動量方程:歐拉方程 6.3 流線坐標中的歐拉方程 6.4 歐拉方程沿流線積分 6.5 靜壓強、滯止壓強和動壓強 6.6 熱力學第一定律與伯努利方程的關係 | 6.7 無旋流動的伯努利方程 6.8 非定常流動的伯努利方程 6.9 小結 七、旋渦的基本理論 7.1 旋渦的基本概念 7.2 開爾文速度環量定理 7.3 亥姆霍茲(Helmholtz)定理 7.4 旋渦的誘導速度 7.5 二元旋渦的速度分布和壓強分布 7.6 小結 八、量綱分析與相似原理 8.1 相似概念 8.2 量綱與量綱齊次性 8.3 量綱分析與瑞利法 8.4 量綱分析與π定理 8.5 流動相似 8.6 動力相似準則 8.7 常用的相似準則數 8.8 相似準則的選擇 8.9 小結 九、粘性流體管內流動 9.0 粘性流體管內流動-引言 9.1 粘性流體中的基本分析 9.2 不可壓縮粘性流體的運動微分方程 9.3 粘性流體的兩種流動狀態 9.4 管內流動的兩種阻力損失 9.5 流體在圓管中的層流流動 9.6 流體在圓管中的湍流流動 9.7 湍流沿程損失係數的實驗研究 9.8 局部損失係數 9.9 孔口出流 9.10 管嘴出流 9.11 管道的水力計算 9.12 有壓管道的水擊(水錘) 9.13 小結 十、粘性流體繞物體的流動 10.1 邊界層概念 10.2 層流邊界層的微分方程 10.3 邊界層動量積分方程 10.4 平板層流邊界層的計算 10.5 邊界層排擠厚度和動量損失厚度 10.6 平板湍流邊界層的計算 10.7 平板混合邊界層 10.8 曲面邊界層及邊界層分離現象 10.9 物體在流體中運動的阻力 10.10 直均流繞圓柱體的運動 10.11 圓球在流體中運動的阻力 10.12 小結 十一、可壓縮流體流動基礎 11.1 氣體的基本性質 11.2 微弱擾動的一維傳播 11.3 氣體一維定常流動的基本方程 11.4 氣流的參考狀態 11.5 變截面的等熵流動 11.6 小結 |
開課信息
開課次數 | 開課時間 | 授課教師 | 學時安排 | 參與人數 |
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第一次開課 | 2017年06月26日~2017年12月16日 | 劉志軍、許曉飛 劉鳳霞、魏煒、王曉娟 | 3-5小時每周 | 13990人 |
第二次開課 | 2018年04月09日~2018年07月17日 | 5小時每周 | 10006人 | |
第三次開課 | 2018年07月23日~2018年11月17日 | 3小時每周 | 18404人 | |
第四次開課 | 2019年04月22日~2019年08月06日 | 劉志軍、許曉飛 劉鳳霞、魏煒 | 9053人 | |
第五次開課 | 2019年08月26日~2019年11月21日 | 5小時每周 | 8802人 | |
第六次開課 | 2020年02月24日~2020年06月04日 | 3-5小時每周 | 11890人 | |
第七次開課 | 2020年09月07日~2020年12月27日 | 6874人 | ||
第八次開課 | 2021年04月06日~2021年07月26日 | 7255人 | ||
第九次開課 | 2021年09月06日~2021年12月27日 | 4小時每周 | 9027人 | |
第十次開課 | 2022年03月14日~2022年07月08日 | 3-5小時每周 | 待定 |
教學目標
學習預備
預備知識
學習資料
- 使用教材
書名 | 作者 | 出版社 | 出版時間 |
---|---|---|---|
Introduction to Fluid Mechanics (EIGHTH EDITION) | Robert W. Fox (Purdue Univ.) | JOHN WILEY & SONS, INC | 2011年 |
流體力學(上&下冊) | 丁祖榮 | 高等教育出版社 | 2013年 |
- 參考教材
書名 | 作者 | 出版社 | 出版時間 |
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化工流體力學 | 戴乾策、陳敏恆 | 化學工業出版社 | 1988年 |
工程流體力學 | 黃衛星、陳文梅 | 化學工業出版社 | 2006年 |