spContent=工程流体力学课程是能源动力、化工、机械、海洋技术等专业不可缺少的专业基础课。该课程既涵盖流体力学的基本概念、原理等理论知识，又与大量工程实际问题密切联系，内容涉及流体静力学、流体动力学及气体动力学等方面，是衔接流体力学基础理论与工程应用的重要纽带。本课程为国家级线上一流课程、辽宁省线上一流课程、大连理工大学线上金课，与课程配套的教学资源获辽宁省教学成果奖特等奖、大连理工大学教学成果一等奖、校优秀多媒体课件一等奖等。本课程面向高校学生和社会学习者开放，可作为高等院校相关专业的专业基础课，适合48-56学时本科教学使用，同时可为相关领域的社会从业人员提供学习指导。
工程流体力学课程是能源动力、化工、机械、海洋技术等专业不可缺少的专业基础课。该课程既涵盖流体力学的基本概念、原理等理论知识，又与大量工程实际问题密切联系，内容涉及流体静力学、流体动力学及气体动力学等方面，是衔接流体力学基础理论与工程应用的重要纽带。本课程为国家级线上一流课程、辽宁省线上一流课程、大连理工大学线上金课，与课程配套的教学资源获辽宁省教学成果奖特等奖、大连理工大学教学成果一等奖、校优秀多媒体课件一等奖等。本课程面向高校学生和社会学习者开放，可作为高等院校相关专业的专业基础课，适合48-56学时本科教学使用，同时可为相关领域的社会从业人员提供学习指导。
—— 课程团队
课程概述
工程流体力学课程是能源动力类专业不可缺少的专业基础理论课，课程内容既是数学、物理和热力学等基础学科的知识拓展，又是后续专业课的学习基础，在本科教学体系中占有重要地位。课程具有理论性强、概念抽象又紧密联系工程实际的特点，历来被认为是教师难教、学生难学的课程之一。
本课程将系统介绍流体的基本概念、基本性质、流体力学的基础理论和常用分析方法，以及相关的工程应用等知识。教学内容涉及流体静力学、旋涡理论、势流理论、相似理论、粘性流体流动、边界层理论、气体动力学等八个模块。本课程重在培养学生运用数学、流体力学和工程基础知识分析解决工程问题的能力，为学习后续课程、从事工程技术工作、科学研究打下坚实的基础。
本课程依托课程组自编的国家十二五规划教材《工程流体力学》（第六版），充分考虑工程流体力学与其先导、后续课程间的内在关联，并结合本硕贯通的系列课程知识需求，构建了特色鲜明的模块化知识体系。教师通过自主开发的多媒体资源，使复杂的流动现象变得生动直观；通过大量动态曲线图解析方程推导过程，方便学生图声对照、易于理解，构建了资源丰富的立体式教学体系。课程通过对流体力学概念、定律与方程等知识的精确提炼，使教学知识结构严谨、层层深入，易于被基础相对薄弱的学习者所接受，力求营造一种“寓教于研、寓学于思”的线上教学氛围。
授课目标
1.学习流体力学基础知识，掌握常用的流体流动的基本概念、基础方程等；
2.理解流体力学基本理论及其所描述的流体力学问题，掌握必要的工程基础知识；
3.理解并熟悉流体力学所涉及的基本分析方法，如控制体分析法、量级分析法等；
4.能应用流体力学基本理论与方法，分析解决从工程实际中简化出来的问题，具备初步的流动问题设计能力。
课程大纲
流体的主要物理特性
课时目标：掌握流体的特征、连续介质模型含义；掌握密度、比容、相对密度和黏性等概念与公式；掌握牛顿内摩擦定律并能求解相关计算题。
1.1 流体力学中的几个基本概念
1.2 流体的压缩性与膨胀性
1.3 流体的粘性
1.4 牛顿内摩擦定律
流体静力学
课时目标：熟悉流体静压强特点，掌握流体静力学平衡方程推导及其在重力场中的应用；重点掌握液体对平板与曲面的作用力计算，掌握非惯性坐标系中的流体力的平衡计算问题；了解压强的度量以及测量，浮力定律。
2.1 静止流体的平衡方程
2.2 重力场中静止流体内部的压强
2.3 等加速直线运动中的相对静止液体
2.4 等角速度旋转运动中的相对静止液体
2.5 静止流体对平板的作用力
2.6 静止流体对曲面的作用力
2.7 曲面压力体的求解及应用
2.8 流体静压强的测量方法
流体流动的基本方程
课时目标：理解描述流体运动的两种方法，掌握质点导数的概念及其公式；掌握迹线、流线、流管、系统、控制体等概念；重点掌握连续方程、动量方程、伯努利方程并能够解决相关计算问题；一般掌握动量矩方程，能量方程、管流能量方程的计算。
3.1 描述流体运动的两种方法
3.2 质点导数的定义与公式
3.3 流体运动的基本概念（一）
3.4 流体运动的基本概念（二）
3.5 积分形式的连续方程
3.6 微分形式的连续方程
3.7 动量方程
3.8 伯努利方程
3.9 伯努利方程在工程中的应用
3.10 动量矩方程
3.11 积分形式的能量方程
3.12 总流伯努利方程
旋涡理论和势流理论
课时目标：了解流体微团运动的分解，掌握有旋、无旋流动的判断方法；了解理想流体运动微分方程的求解过程，理解两种积分的区别；掌握速度环量定义与Stokes定理，理解二元漩涡的速度、压强分布规律；重点掌握速度势和流函数的存在前提、特点、公式及其计算；掌握几种简单的平面势流特点，会推导直均流绕圆柱流动的速度、压强分布。
4.1 流体微团的运动分析
4.2 平均旋转角速度
4.3 理想流体的运动微分方程
4.4 欧拉积分和伯努利积分
4.5 旋涡的基本概念
4.6 二元旋涡的速度和压强分布
4.7 速度势和流函数
4.8 速度势与流函数的求解方法
4.9 几种简单的平面势流及其叠加
4.10 直均流绕圆柱体无环流流动
相似理论和量纲分析法
课时目标：掌握相似概念、相似准则与量纲分析的基本规律；能够利用瑞利法与π定理建立无量纲方程；理解近似模型实验的基本思想，会求解相关问题。
5.1 相似的概念
5.2 动力相似准则
5.3 量纲分析法
5.4 π定理
粘性流体管内流动
课时目标：理解运动黏性流体的应力分布特点，掌握纳维-斯托克斯方程各项含义；重点掌握黏性流体两种流态及其特征、粘性流体的两种流动损失；掌握流体在圆管内的层流、湍流流动速度与损失分布规律；重点掌握沿程损失系数、局部损失系数的概念，会查图表或公式确定损失系数；掌握管道水力计算的基本公式，能够进行简单管道的水力计算与设计。
6.1 粘性流体中的应力分析
6.2 不可压缩粘性流体的运动微分方程
6.3 管内流动的流态与损失
6.4 流体在圆管中的层流流动
6.5 流体在圆管中的湍流流动
6.6 沿程损失系数的实验研究
6.7 局部损失系数
6.8 管道的水力计算
粘性流体绕物体的流动
课时目标：重点掌握边界层的概念及其特点；能够推导层流边界层微分方程组与边界层动量积分方程；重点掌握平板层流、平板湍流、平板混合边界层的计算；理解边界层分离的基本原因及其后果,掌握物体在流体中运动阻力的分类及减阻方法。
7.1 边界层的基本特征
7.2 边界层的基本方程
7.3 边界层动量积分方程
7.4 平板层流边界层的计算
7.5 平板湍流边界层和平板混合边界层的计算
7.6 边界层分离
7.7 物体在流体中运动的阻力
气体动力学
课时目标：理解微弱扰动的传播特征，掌握声速的概念、公式及特征；掌握气体一维定常流基本方程、气流参考状态的计算；一般掌握变截面等熵管流方程，了解正激波的概念、形成及其基本关系式；能够分析不同条件下收缩喷管与缩放喷管的工况特点，解决简单的喷管计算问题。
8.1 微弱扰动的传播速度
8.2 微弱扰动在空间流场中的传播
8.3 气流的参考状态
8.4 正激波
8.5 收缩喷管中的流动
8.6 缩放喷管中的流动
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预备知识
参考资料
使用教材：
[1] 刘宏升，孙文策，工程流体力学(第六版).大连理工大学出版社，2022年12月.
主要参考书：
[1]丁祖荣，流体力学（第3版）北京：高等教育出版社，2018年.
[2]赵存有，工程流体力学（第2版），哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2016年
[3]闻德荪，王玉敏，黄正华，马金霞，工程流体力学（水力学）第4版，北京：高等教育出版社，2020年.
[4]刘宏升，高等流体与气体动力学，北京：科学出版社，2021年.
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