單位：水利水電學(xué)院授課教師：張法星水力學(xué)教案——第3章

液體運(yùn)動(dòng)的流束理論101PARTONE第3周，第1次課（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的及要求目的：掌握描述液體運(yùn)動(dòng)的兩種方法及液體運(yùn)動(dòng)的一些基本概念；掌握恒定總流的連續(xù)性方程。要求：讓學(xué)生了解拉格朗日法和歐拉法的區(qū)別，掌握恒定流與非恒定流的區(qū)別，跡線與流線的概念，流管、流速、總流，過水?dāng)嗝?，流量、斷面平均流速的概念；掌握恒定總流的連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒定律）的公式及應(yīng)用條件，了解其描繪的實(shí)際現(xiàn)象。教學(xué)內(nèi)容提要講授部分：§3.1 描述液體運(yùn)動(dòng)的方法§3.1.1拉格朗日法§3.1.2歐拉法§3.2 液體運(yùn)動(dòng)的一些基本概念§3.2.1恒定流與非恒定流§3.2.2流線與跡線1）流線與跡線的概念2）流線的基本特性§3.2.3微小流束與總流1）流管 2）微小流束 3）總流4）過水?dāng)嗝? 5）流量 6）斷面平均流速§3.2.4一元流、二元流、三元流§3.2.5均勻流與非均勻流§3.3 恒定總流的連續(xù)性方程教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重難點(diǎn)：

討論、練習(xí)、作業(yè)課堂討論：

課后作業(yè)：課堂練習(xí)：連續(xù)性方程的應(yīng)用慕課預(yù)習(xí)3.4-3.5節(jié)能量方程的概念及應(yīng)用202PARTTWO第3周，第2次課（3學(xué)時(shí)）教學(xué)目的及要求目的：掌握和運(yùn)用實(shí)際液體恒定總流的能量方程式，通過分析能量方程在實(shí)踐中的運(yùn)用，使學(xué)生更好的掌握能量方程及其各項(xiàng)物理意義。要求：熟練應(yīng)用恒定總流的能量方程，了解恒定總流的能量方程的推導(dǎo)過程。教學(xué)內(nèi)容提要講授部分：§3.4 恒定總流的能量方程§3.4.1理想液體恒定流微小流束的能量方程§3.4.2實(shí)際液體恒定流微小流束的能量方程§3.4.3實(shí)際液體恒定總流的能量方程1）實(shí)際液體恒定總流能量方程的推導(dǎo)2）實(shí)際液體恒定總流能量方程的圖示§3.4.4流程中途有能量輸入和輸出時(shí)的能量方程§3.4.5能量方程應(yīng)用1）畢托管測(cè)流速2）文丘里流量計(jì)3）孔口出流4）管嘴很定出流教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：

難點(diǎn)：1.恒定總流能量方程應(yīng)用的注意點(diǎn)，如：基準(zhǔn)面、壓強(qiáng)水頭（絕對(duì)or相對(duì)？）、動(dòng)能修正系數(shù)等；2.流程中途有能量輸入或輸出時(shí)的能量方程；3.能量方程的經(jīng)典應(yīng)用：畢托管測(cè)流速、文丘里流量計(jì)、孔口出流、管嘴恒定出流等的原理及推導(dǎo)。討論、練習(xí)、作業(yè)課堂討論：1、總水頭線與測(cè)壓管水頭線的趨勢(shì)。2、思考題3.3能量方程中各項(xiàng)的幾何意義和能量意義是什么？3、能量方程的拓展伯努利方程在生活中的應(yīng)用舉例。課后作業(yè)：課堂練習(xí)：例題3.1，噴泉習(xí)題習(xí)題3.2、3.3、3.4、3.5、3.6303PARTTHREE第4周，第1次課（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的及要求目的：

要求：能夠在具體水力學(xué)問題中，分析應(yīng)用動(dòng)量方程，解決實(shí)際問題。教學(xué)內(nèi)容提要講授部分：§3.5 恒定總流的動(dòng)量方程§3.5.1恒定總流動(dòng)量方程的推導(dǎo)§3.5.2恒定總流動(dòng)量方程的應(yīng)用1）彎管內(nèi)水流對(duì)管壁的作用力2）水流對(duì)溢流壩面的水平總作用力3）射流對(duì)垂直固定平面壁的沖擊力教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1.應(yīng)用動(dòng)量方程的注意點(diǎn)；2.應(yīng)用動(dòng)量方程的經(jīng)典案例。難點(diǎn)：1.動(dòng)量方程為矢量式，故在列出動(dòng)量方程前都需提前選定投影軸；2.控制體的選??；3.動(dòng)量方程與能量方程、連續(xù)性方程的聯(lián)合應(yīng)用。討論、練習(xí)、作業(yè)課堂討論：

課后作業(yè)：課堂練習(xí)：例題3.3習(xí)題3.12、3.13、3.14、3.15、3.16404PARTFOUR第5周，第1次課（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的及要求目的：?jiǎn)l(fā)學(xué)生自主思考的能力，拓展教材內(nèi)容要求：熟練掌握各種水流分類并弄清其中聯(lián)系，掌握畢托管和文丘里流量計(jì)的測(cè)量原理，運(yùn)用能量方程知識(shí)解釋實(shí)際問題教學(xué)內(nèi)容提要研討部分：1、“恒定流與非恒定流”、“均勻流與非均勻流”、“漸變流與急變流“等三個(gè)概念是如何定義？它們之間有什么聯(lián)系？漸變流具有什么重要性質(zhì)？2、為什么要對(duì)畢托管測(cè)出的理論流速和文丘里流量計(jì)測(cè)出的流量進(jìn)行修正？若不修正結(jié)果是偏大還是偏小？3、為什么在孔口面積相同的情況下，通過管嘴的流量比孔口的要大？4、右圖畫的是一個(gè)飄浮在氣流里的很輕的小球。氣流沖擊著小球，則它落下來，試用第