水力學是水利類各專業(yè)的一門主要技術基礎課。通過本課程的學習,使學生掌握液體運動的一般規(guī)律和有關的基本概念與基本理論,學會必要的分析計算方法和一定的實驗技術,為專業(yè)課的學習、解決工程中水力學問題、獲取新知識和進行科學研究打下必要的基礎。
本課程采用以課堂教學為主、課后練習、研討和答疑為輔的教學模式,開展研究式、問題式、啟發(fā)式和應用式等多形式教學方式,實行互動式研究型教學。課堂上結合水利背景重點講授水力學基本概念、基本理論和基本研究方法,寓問題于課程教學過程中,重點培養(yǎng)學生獲取知識和應用水力學基本原理解決問題的能力,同時提升學生的基本素質(zhì)。因此,本課程要求做好課前預習和課后復習,可以到課程網(wǎng)站上下載課程課件和與課程相關的資料,主動參與課程教學過程,課后按時完成布置的作業(yè)。
本課程教學環(huán)節(jié)的具體要求為:
課間問題討論和課堂作業(yè);
課外作業(yè)不少于8次,部分作業(yè)要求用計算機完成;
課程答疑;
課外進課程網(wǎng)站學習不少于8個小時;
一次期末考試。
學生必須按時上課,獨立完成作業(yè),遵守學術誠信原則。如果出現(xiàn)缺課學時超過課程總學時數(shù)的1/3或缺交作業(yè)達1/3以上等情況,將取消參加期末考試資格。
十、教學內(nèi)容:
本課程主要由以下內(nèi)容組成:
第一章 緒論(4學時)
知識要點:連續(xù)介質(zhì)模型、液體的粘滯性、牛頓內(nèi)摩擦定律
重點難點:重點是牛頓內(nèi)摩擦定律,難點是液體的粘滯性
教學方法:學生自學預習,教師課堂講解,結合研討性問題開展研究型教學,課后答疑和講解習題,布置習題練習等。
第二章 水靜力學(8學時)
知識要點:靜水壓強、平衡微分方程、重力作用下的壓強分布、作用于平面上的靜水總壓力、作用于曲面上的靜水總壓力
重點難點:重點難點在作用于平面上的靜水總壓力與作用于曲面上的靜水總壓力的計算。
教學方法:學生自學預習,教師課堂講解,結合研討性問題開展研究型教學,課后答疑和講解習題,布置習題練習等。
第三章 液體一元恒定總流基本原理(12學時)
知識要點:基本概念、基本方程、連續(xù)方程、能量方程、動量方程、基本方程的應用
重點難點:重點難點在基本方程的理解與應用。
教學方法:學生自學預習,教師課堂講解,結合研討性問題開展研究型教學,課后答疑和講解習題,布置習題練習等。
第四章 層流和紊流、液流阻力和水頭損失(8學時)
知識要點:雷諾實驗、層流紊流、雷諾數(shù)、均勻流基本方程、層流運動、紊流運動、沿程水頭損失系數(shù)、謝才公式、局部水頭損失
重點難點:重點難點在層流紊流的理解與應用、沿程水頭損失,局部水頭損失的計算。
教學方法:學生自學預習,教師課堂講解,結合研討性問題開展研究型教學,課后答疑和講解習題,布置習題練習等。
第五章 液體三元流動基本原理(8學時)
知識要點:流線方程、跡線方程、三元流動的連續(xù)性方程、有旋運動、無旋運動、恒定平面勢流、液體運動微分方程
重點難點:重點難點在勢函數(shù)、流函數(shù)、無旋運動。
教學方法:學生自學預習,教師課堂講解,結合研討性問題開展研究型教學,課后答疑和講解習題,布置習題練習等。
第六章 有壓管流(4學時)
知識要點:長管與短管的水力計算、管網(wǎng)、管道非恒定流簡介、水擊
重點難點:重點難點在長管與短管的水力計算。
教學方法:學生自學預習,教師課堂講解,結合研討性問題開展研究型教學,課后答疑和講解習題,布置習題練習等。
第七章 明渠均勻流(4學時)
知識要點:明渠的幾何特征,均勻流的特性與形成條件,明渠均勻流的計算
重點難點:重點難點在明渠均勻流的計算。
教學方法:學生自學預習,教師課堂講解,結合研討性問題開展研究型教學,課后答疑和講解習題,布置習題練習等。
第八章 明渠非均勻流 (6學時)
知識要點:兩種流態(tài)及其轉(zhuǎn)換,棱柱體明渠水面曲線形狀分析、分段求和法
重點難點:重點難點在兩種流態(tài)及其轉(zhuǎn)換,棱柱體明渠水面曲線形狀分析的理解與應用。
教學方法:學生自學預習,教師課堂講解,結合研討性問題開展研究型教學,課后答疑和講解習題,布置習題練習等。
第九章 堰流和閘孔出流 (4學時)
知識要點:堰的分類、堰流的基本公式、各種堰的水力計算、閘孔出流
重點難點:重點難點在堰的分類、堰流的基本公式的理解與應用。
教學方法:學生自學預習,教師課堂講解,結合研討性問題開展研究型教學,課后答疑和講解習題,布置習題練習等。
第十章 泄水建筑物下游水流的銜接與消能基本原理 (4學時)
知識要點:底流消能、挑流消能、面流消能
重點難點:重點為底流消能、挑流消能、面流消能的理解與應用。
教學方法:學生自學預習,教師課堂講解,結合研討性問題開展研究型教學,課后答疑和講解習題,布置習題練習等。
第十一章 滲流 (6學時)
知識要點:滲流模型、達西定律、恒定無壓滲流、土壩滲流、滲流的基本微分方程、流函數(shù)、速度勢函數(shù)、恒定平面滲流的流網(wǎng)解法
重點難點:重點難點在達西定律、恒定平面滲流的流網(wǎng)解法的理解與應用。
教學方法:學生自學預習,教師課堂講解,結合研討性問題開展研究型教學,課后答疑和講解習題,布置習題練習等。
第十二章 水力模型試驗基本原理 (4學時)
知識要點:量綱、量綱和諧原理、水力相似基本原理、牛頓相似定律、重力相似準則
重點難點:重點難點在水力相似基本原理的理解與應用。
教學方法:學生自學預習,教師課堂講解,課后答疑和講解習題,布置習題練習等。
十一、考核方式: