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；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、Poisson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

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；

3．Hydridynamics, Lamb.H.

4．Fluid Mechanics,  V.L. Streeter & E.Benjanmin Wylie.