水力学[051287]
Hydraulics
一、课程基本信息
学 时：40
学 分：2.5
考核方式：（考试，平时成绩占总成绩的30%）
中文简介：本课程是给排水专业的一门重要的学科基础必修课，本课程的主要任务是研究水力学的基本概念、基本理论和工程。本课程的教学内容主要包含：绪论；水静力学；水动力学理论基础；水头损失；有压管道的恒定流动；明渠恒定流等。本课程适用于给排水专业及相关专业。通过本课程的教学，使学生掌握水力学的基本概念、基本原理和基本计算，具备一定的实验技能，培养学生分析问题和解决问题的能力以及自主学习能力，为后继专业课的学习以及将来从事专业技术工作打下基础。
二、教学目的与要求
通过本课程的学习，使学生掌握水力学的基本概念、基本理论与基本方法，掌握基本的水力计算方法，并使学生初步具备工程中理论联系实际的能力；培养学生分析、解决问题的能力以及自主学习能力，为学习后继课程、从事工程技术工作、科学研究以及开拓新技术领域打下坚实的基础。通过本课程的学习，学生应能达到以下要求：理解水力学基本概念，液体的主要物理性质，作用在液体上的力；掌握静水压强的特性以及分布规律；掌握作用在平面及曲面上的静水总压力的计算方法，掌握连续性方程、伯努利方程、动量方程；掌握层流和紊流的主要特点，掌握水头损失的计算方法，掌握有压管道恒定流动的水力计算；通过水力学实验掌握一定的实验技能。
三、教学方法与手段
在学科基础课的教学中推行素质教育，在对多媒体教学方法充分研究的基础上，采用问题教学法、自学辅导法和情境教学法等能充分发挥多媒体特色的教学方法开展教学活动；有些章节可以采用讨论法，进行几分钟的课堂讨论、小组讨论，相互启发，激发学生的学习兴趣，采用启发式、对话式的教学方法，注重培养学生的创造性思维和分析问题解决问题的能力；对部分内容采用学生自主学习的方法，培养学生独立思考能力。
四、教学内容及目标
教学内容 |
教学目标 |
学时 分配 |
第一章 绪论 |
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2 |
1. 水力学的研究内容 |
了解 |
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2. 液体的主要物理性质 |
掌握 |
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3. 作用在液体上的力 |
理解 |
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重点与难点:粘滞性与粘度，牛顿内摩擦定律，质量力与表面力，单位质量力 |
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衡量学习是否达到目标的标准: 课堂提问和讨论，思考题 |
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第二章 水静力学 |
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7 |
1. 静水压强定义及其特性 |
掌握 |
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2. 液体平衡的微分方程及其积分 |
了解 |
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3. 重力作用下静水压强的分布规律 |
掌握 |
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4. 作用在平面上的静水总静压力 |
理解 |
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5. 作用在曲面上的静水总静压力 |
理解 |
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6. 浮力及物体的沉浮 |
了解 |
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重点与难点：静水压强定义及其特性，重力作用下静水压强的分布规律；等压面判别方法；压强分布图；作用在平面上的静水总静压力；压力体；作用在曲面上的静水总静压力 |
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衡量学习是否达到目标的标准：课堂提问和讨论，作业，思考题，随堂练习 |
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第三章 水动力学基础 |
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7 |
1. 描述液体运动的两种方法 |
理解 |
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2. 研究流体运动的若干基本概念 |
理解 |
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3. 恒定总流的连续性方程 |
掌握 |
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3. 恒定总流的能量方程 |
掌握 |
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3. 恒定总流的动量方程 |
掌握 |
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重点与难点：描述液体运动的两种方法---拉格朗日法和欧拉法；迹线、流线、流管、元流、总流、过水断面、流量、断面平均流速等基本概念；均匀流，渐变流；渐变流过水断面的性质；恒定总流的连续性方程、能量方程、动量方程 |
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衡量学习是否达到目标的标准：课堂提问和讨论，思考题，作业，自主学习 |
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第四章 水头损失 |
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6 |
1. 流动阻力和水头损失的形式 |
掌握 |
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2. 层流和紊流两种型态 |
理解 |
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3. 恒定均匀流沿程水头损失与切应力的关系 |
理解 |
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4. 沿程水头损失 |
理解 |
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5. 边界层理论简介 |
了解 |
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6. 局部水头损失 |
理解 |
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重点与难点：沿程水头损失和局部水头损失；层流和紊流的特点；尼古拉兹实验及其实验图分区；沿程水头损失的计算；边界层基本概念及边界层分离现象；局部水头损失 |
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衡量学习是否达到目标的标准：课堂提问和讨论，思考题，作业，随堂练习，自主学习 |
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第五章 有压管道的恒定流动 |
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6 |
1. 液体经薄壁孔口的恒定出流 |
了解 |
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2. 液体经管嘴的恒定出流 |
了解 |
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3. 短管的水力计算 |
掌握 |
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4. 长管的水力计算 |
掌握 |
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5. 离心泵的水力计算 |
了解 |
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6. 有压管路中的水击现象 |
了解 |
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重点与难点：液体经薄壁孔口以及管嘴恒定出流的水力计算；短管的水力计算；长管的水力计算；离心泵的水力计算 |
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衡量学习是否达到目标的标准：课堂提问和讨论，思考题，作业，自主学习 |
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第六章 明渠道恒定流 |
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2 |
1. 明渠的分类 |
了解 |
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2. 明渠均匀流的特征 |
理解 |
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3. 明渠均匀流的基本关系式 |
了解 |
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4. 明渠水力最优断面和允许流速 |
了解 |
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5. 明渠均匀流水力计算的基本问题 |
了解 |
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重点与难点：明渠均匀流的特征；明渠均匀流的基本关系式；明渠水力最优断面和允许流速；明渠均匀流水力计算的基本问题 |
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衡量学习是否达到目标的标准：课堂提问和讨论，思考题，自主学习 |
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实验一 伯努利方程实验 |
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3 |
实验二 流体流动型态的观察与测定 |
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2 |
实验三 管道沿程阻力实验 |
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3 |
总复习及作业评讲 |
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2 |
五、推荐教材和教学参考资源
（1）黄儒钦. 水力学教程（第四版）. 成都：西南交通大学出版社，2006
（2）肖明葵. 水力学（第三版）. 重庆：重庆大学出版社，2012
（3）禹华谦. 工程流体力学（水力学）（第三版）. 成都：西南交通大学出版社，2013
（4）禹华谦. 工程流体力学（水力学）学习指导. 成都：西南交通大学出版社，2010
（5）裴国霞. 水力学学习指导与习题详解. 北京：机械工业出版社, 2013
（6）毛根海. 应用流体力学. 北京：高等教育出版社，2006
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大纲修订人：李雪梅 修订日期：2018年1月9日
大纲审定人： 审定日期：
