《水力学》教学大纲-河海大学(精) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/29 0:13:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《水 力 学》教学大纲 一.课程编号:1404061

二.课程名称:水力学(H ydraulics ) 三.学 分:4.5 学 时: 72学时

四.教学对象:水利水电工程、农业水利工程、设施农业科学与工程、港口与航

道工程、水文水资源工程、环境工程、市政工程本科 五.开课单位:环境工程学院

六.先修课程:高等数学、大学物理、理论力学 七.课程性质、作用、教学目标

水力学是水利类各专业的一门主要技术基础课。通过本课程的学习,使学生掌握液体运动的一般规律和有关的基本概念与基本理论,学会必要的分析计算方法和一定的实验技术,为专业课的学习、解决工程中水力学问题、获取新知识和进行科学研究打下必要的基础。

加强学生能力的培养。教学中要注意处理好掌握知识和培养能力两者之间的辨证关系。建议从以下几方面加强对学生能力的培养:

课堂教学应贯彻启发式,互动式。着重讲清基本概念、基本理论、分析问题的思路和方法,并配以适当讨论,逐步培养学生具有分析问题和解决问题的能力。

指导学生阅读参考书、文献和资料,培养学生自学获取知识的能力。重视实验环节,要求学生独立操作,并分析实验成果,以培养学生的动手能力和从事科学实验研究的能力。精选具有一定数量的习题,建议不少于120题。充分利用现代化的

教学手段,如多媒体课件、网络课件等进行教学。为学生创造应用计算机进行水力学问题计算的条件,以培养学生使用现代计算工具解决问题的能力。

八.本课程教学内容和基本要求 (一)教学内容

(1).水力学的基本理论 主要内容包括:

水力学的定义和任务,液体的主要物理性质,水静力学,液体运动的基本原理和基本理论,液体总流的基本原理,液体三元运动的基本原理,液体

的层流运动和紊流运动,水流阻力和水头损失。 (2).水力学的应用 主要内容包括:

有压管道水流,明渠恒定均匀流,明渠恒定非均匀流,堰流与闸孔出流,泄水建筑物下游的水流衔接和消能,渗流,水力模型试验基本原理

(二)学生学习本课程应达到的基本要求 (1).有一定的理论基础 主要包括:

a. 正确区分流动类型,流动形态和局部流动现象,并了解它们的联系,明确发生这些现象的场合及相互转化的条件。如:恒定流和非恒定流,均匀流和非均匀流,渐变流和急变流,一元流,二元流和三元流,层流和紊流,有旋运动与无旋运动,急流,缓流和临界流,水跃和水跌等。

b. 正确理解水力学中的一些基本概念及其物理意义。如:液体质点,连续介质,粘滞性,牛顿流体与非牛顿流体;等压面,绝对压强,相对压强,真空度,水头;欧拉法与拉格朗日法,欧拉法质点的加速度,流线,迹线,元流,总流,过水断面,流量,断面平均流速,湿周,水力半径,动能校正系数,动量校正系数;弗劳德数,雷诺数;瞬时值,时均值和脉动值,混掺长度,紊流附加切应力,边界层,粘性底层,水力光滑和水力粗糙,糙率;线变形,角变形,旋转角速度,流函数和势函数,流网;正常水深,临界水深,比能,临界底坡;流速系数,收缩系数,流量系数,淹没系数等。

c. 了解水流能量转化和能量损失的原因,理解水流阻力(摩擦阻力和压强阻力)的成因,明确影响沿程阻力系数及局部阻力系数的因素,掌握计算水头损失的途径和方法。

d. 正确掌握水流运动的总流分析法,对恒定总流的连续方程,能量方程,动量方程的物理意义有正确理解,会在具体流动条件下联合运用三个方程求解问题。

e. 正确运用三元运动的基本理论求解平面势流问题。

(2. 对水利工程中的一般水力学问题,具有正确进行分析和计算的能力。包括:

a. 水力荷载的确定。能计算平面和曲面上的静水压力,会应用动量方程求动水对边壁的总作用力。

b. 过流能力的确定。会计算管道、明渠和堰闸的泄流量和相关的建筑物尺寸。 c. 各种水头损失的分析和计算。

d. 常见工程水力学问题的综合分析计算能力,如管道系统的水力计算,明渠水面线的分析计算等。

(3. 掌握量测水位、流量、流速、压强的常规方法和操作技能。了解现代量测技术。具有观察水流现象,分析、处理实验数据和编写报告的能力。