高等流体力学

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1、高等流体力学Higher Fluid Mechanics课程编号：401 开课单位：城建系、水力学教研室 撰写人：赵静野 开课学期：1 总学时：40 学分：2课程类别：学位 考核类别：考试 考核方式：开卷笔试 预修课程：流体力学、高等数学、数理方程、物理学、理论力学 适用专业：供热、供燃气、通风及空调工程；市政工程一、教学目标 通过本课程的学习，使学生在本科学习阶段已掌握的总流分析法的基础上，学会 采用流场分析法。二、教学要求 掌握理想流体力学的基本概念、理论，具备工程研究中所需流体力学的基本分析 问题、解决问题的能力。三、课程内容流体运动学包括Lagrange和Euler方法；连续性微分方程

2、；Helmholtz速度分 解定理；旋涡运动的stakes定理、Thomson定理、lagrange定理、Helmholtz涡线保持 定理、涡旋诱导的速度场等；流线、迹线、色线等。理想流体动力学包括系统、控制 体与输运方程，积分形式的连续方程、能量方程，动量方程、 Euler 运动微分方程、 Lamb 方程、 Bernoulli 积分、 Lagrange 积分；平面势流等。粘性流体动力学包括 Navier-Stikes 方程以及 N-S 方程在简单边界条件下的精确解（如 Couette 流动、 Poiseuille流动）、N-S方程在恒定均匀层流条件下的精确解（如Couette流动、Poiss

3、on 方程）、N-S方程在恒定均匀层流条件下的普遍简化式（Poisson方程）在圆管、椭 圆管中的解等。粘性流体边界层理论包括 L.Prandtl 边界层方程、 Blasiees 和 Howarth 对边界层方程的数值解。V.Karman的动量积分解边界层方程等。四、教学时间安排早节内容教学方法和教学 形式学 时备注1绪论自学2静力学自学3流体动力学课堂授课、讨论64流体的旋涡运动课堂授课65理想流体动力学同上66理想流体有势流动同上57粘性不可压流体的基本理论同上58粘性不可压流体恒定均匀层流运动同上49粘性流体运动方程组近似解同上、实验8实验2学时考试2注：教学方法和教学形式包括课堂授课、课堂讨论，听讲座、辅导、课程设计、实验、 上机、实践。五、选用教材理论流体力学，清华大学讲义。六、参考书目 1流体力学，李士豪主编，流体力学，高等教育出版社，1990年 2水动力学，张长高编，高等教育出版社，1993 年； 3Hydridynamics, Lamb.H.4Fluid Mechanics, V.L. Streeter & E.Benjanmin Wylie.