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水力學視頻教程 39講 清華大學 精品課程百度網盤免費下載
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 課程編號: QHJP_1008 課程格式:網頁視頻格式
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水力學視頻教程 39講 清華大學 精品課程百度網盤免費下載 課程介紹:
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“水力學”是一門重要的技術基礎課,它以水為主要對象研究流體運動的規律以及流體與邊界的相互作用,是高等學校眾多理工科專業的必修課。
  清華大學水力學課程組為全校水利、土木、建筑、環境、工程物理系等許多專業開設《水力學》和《工程流體力學》課程。全校每年有500余名本科生學習這些課程。
  早在1934年清華大學就開設了水力學課程,并建立了水力學實驗室,是全國開設水力學課程和實驗最早的大學之一。著名學者張任、夏震寰、李丕濟、余常昭、董曾南等教授為水力學課程建設作出了卓越貢獻。無論從教學內容、實驗要求以及在后續學習、工作中對學生掌握水力學知識牢固程度的反映等方面看,清華大學的水力學教學在國內均處于領先水平。
  1986年水力學課程首批被評為清華大學一類課,至2001年連續五次通過了三年一次的復審。2002年3月又被確定為清華大學校級精品課重點建設課程。水力學實驗室1991年被首批評為清華大學一級實驗室,2002年8月“水力學、流體力學教學開放實驗室”建設通過學校985教學項目驗收,驗收意見認為:“項目成果突出,教學實驗室建設及教學成果達到國內領先、國際先進水平。”
  水力學課程組是一支教學與學術水平兼備,教學效果突出,年齡結構層次合理的師資隊伍,現有教師13人。近年來,水力學教學組成員的教學成果多次獲得各級獎勵,其中國家教學成果一等獎一項;北京市教學成果一等獎一項;清華大學教學工作優秀成果獎三項;清華大學優秀教學軟件獎二項;清華大學大學生研究訓練計劃(SRT)優秀指導教師獎二項。
  總之,經過幾代教師的無私奉獻和不懈努力,清華大學水力學課程的教學工作和課程建設取得了很大的成績,無論在硬件和軟件方面都奠定了比較雄厚和扎實的基礎,具備了建成精品課程的良好條件。

《水力學(1)》課程教學大綱
一、課程的目的與任務
水力學課程是水利水電建筑工程專業一門重要的技術基礎課。它主要研究水流運動規律以及水流與邊界的相互作用,在水利水電建設中有著廣泛的應用。《水力學(I)》是水工專業水力學課程的前一部分,涉及以水為主要研究對象的流體力學的基本內容,課程的理論性強,同時又有明確的工程應用背景。課程教學的主要任務是使學生掌握流體力學的基本概念、基本理論和解決流體力學問題的基本方法,具備一定的實驗技能,為后續課程的學習打好基礎,培養分析和解決工程實際中有關水力學問題的能力。
二、課程的主要內容和基本要求
第1章緒 論
l        理解流體的主要物理性質,特別是粘滯性和牛頓內摩擦定律;
l        理解連續介質假設和流體質點的概念;
l        理解理想流體和實際流體、可壓縮流體和不可壓縮流體的概念;
l        掌握作用在流體上的質量力、表面力的概念和表示方法。
 
第2章流體靜力學
l        掌握流體靜壓強的概念及其特性,掌握流體靜壓強的計測和表示方法;
l        掌握流體平衡微分方程,了解流體的絕對和相對平衡;
l        熟練進行重力場中靜止流體壓強分布和平面與曲面上靜水總壓力計算。
第3章流體運動學
l        了解描述流體運動的兩種方法,建立以流場的觀點描述流體運動的概念;
l        掌握在歐拉法中質點導數和加速度的表示方法;
l        理解流線和跡線的概念,掌握它們的微分方程及求解方法;
l        了解流體微團速度分解定理,會判斷流動是否有旋;
l        掌握微元分析法,建立微分形式的連續方程,理解方程的物理意義。
第4章流體動力學基礎
l        掌握運動粘性流體應力狀態的描述方法及其特征,理解流體動壓強的概念;
l        知道不可壓縮流體應力與變形率張量之間的關系;
l        了解流體運動方程(歐拉方程和納維司托克斯方程)的推導過程,理解方程的物理意義;
l        掌握理想流體運動方程歐拉方程的伯努利積分及其成立的條件,并會應用伯努利積分。
l        牢固掌握流體運動的總流分析法,熟悉恒定總流條件下的連續方程、能量方程和動量方程,并能綜合運用計算總流問題。
第5章有旋流動及有勢流動
l        了解有旋流動的運動學特征,會求渦線、速度環量和渦通量;
l        理解不可壓平面流動流函數的概念及不可壓平面無旋流動勢函數和流函數的關系;
l        知道基本平面勢流的解及疊加原理。
第6章量綱分析與相似理論
l        理解、掌握量綱分析法的基本原理、流動相似的概念;
l        理解、掌握主要相似準則的意義及用途。
第7章實際流體的流動
l        了解流動的兩種流態(層流與紊流)及其判別;
l        知道紊流的脈動特性與時間平均的概念,理解紊流時均流動的運動方程和紊流附加切應力概念,知道混合長度假設的結果及用途;
l        掌握圓管層流和紊流的斷面流速分布,理解水力光滑和水力粗糙的概念。
第8章有壓管道恒定流動和孔口、管嘴出流
l        牢固掌握確定圓管流動沿程水頭損失系數和水頭損失的途徑和方法;
l        掌握短管、簡單長管水力計算及繪制水頭線的方法;
l        了解串、并聯管道及管網水力計算方法;
l        掌握孔口、管嘴出流水力計算方法。
第9章邊界層
l        理解邊界層概念,掌握邊界層微分方程、邊界層幾種厚度的定義,知道平板邊界層動量積分關系式;
l        會對平板層流、紊流邊界層作近似計算;
l        了解曲面邊界層分離現象和物體的繞流阻力。
第10章 有壓管道中的非恒定流動
l        掌握一維非恒定流的基本方程,理解慣性水頭的概念;
l        會對水擊的基本現象進行分析。
實驗
l        演示實驗:流動顯示;雷諾試驗;水擊演示。要求通過演示實驗細致觀察流動現象,加深對流動機理和量測設備的感性認識。
l        量測實驗:靜水壓強和靜水總壓力測定;文透里管試驗;動量方程驗證;沿程、局部阻力系數測定。要求通過量測實驗驗證所學理論,掌握常規量測技能,培養分析實驗數據和編寫實驗報告的能力。
四、教材及參考書
l            :水力學(上冊)(第四版),清華大學水力學教研組編,董曾南主編,高等
         教育出版社. 1995
l          參考書
1)      水力學(上、下冊)(第三版),吳持恭主編,高等教育出版社. 2003
2)      流體力學,李玉柱、苑明順編,高等教育出版社. 1998
3)       “Fluid Mechanics with Engineering Applications”10th ed.),E. John Finnemore & Joseph B. Franzini, New York: McGraw-Hill, 影印版,清華大學出版社. 2002
4)      水力學實驗,賀五洲、陳嘉范、李春華編,清華大學出版社. 2004
 
 
《水力學(2)》課程教學大綱
一、課程的目的與任務
水力學課程是水利水電建筑工程專業一門重要的技術基礎課。它主要研究水流運動規律以及水流與邊界的相互作用,在水利水電建設中有著廣泛的應用。《水力學(2)》是繼《水力學(1)》的基礎理論部分之后,與水利水電建筑工程專業密切相關的部分,涉及明渠流動、泄水建筑物出流與下游的銜接與消能以及滲流等內容。課程教學的主要任務是培養學生分析和解決工程實際中有關水力學問題的能力,為后續專業課程的學習打好堅實的基礎。
二、課程的主要內容和基本要求
第1章 明渠恒定均勻流與漸變流
l        掌握明渠均勻流產生的條件及水力特性;
l        會對梯形斷面、無壓圓管的明渠均勻流進行水力計算;
l        掌握明渠漸變流的特征、斷面單位能量、臨界水深、臨界底坡以及急、緩流態的判別;
l        會對棱柱形渠道中漸變流水面曲線進行定性分析;
l        了解應用分段法計算水面曲線的方法。
第2章明渠恒定急變流
l        了解水跌現象及其產生的條件;
l        理解水躍現象及其分析方法,掌握平底棱柱型明渠中自由水躍的共軛水深關系(水躍方程式),掌握水躍消能的機理及其定量計算;
l        掌握閘堰過流的水流特點及下游出流能力的計算;
l        了解彎段水流的水流特性。
第3章 泄水建筑物出流與下游的銜接和消能
l        了解泄水建筑物出流的特性,了解底流型、面流型和挑流型三種銜接消能方式的特點;
l        掌握底流消能中三種不同水躍形式的發生條件和消能特點。會進行挖深式消能池的計算;
l        知道挑流消能中確定挑流射程、下游河床沖刷坑深度的方法。
第4章 明渠非恒定流
l        了解明渠中非恒定流的基本特征;
l        掌握明渠中非恒定漸變流的連續方程和運動方程;
l        了解一維圣-維南方程的特征線解法;
l        知道明渠中非恒定急變流的概念。
第5章 滲 流
l        理解滲流概念,掌握滲流基本定律;
l        了解漸變滲流水面線的定性分析;
l        會對單井、集水廊道進行滲流計算,理解井群的計算原理。
實驗
l        演示實驗:水面曲線表演。要求通過演示實驗細致觀察流動現象,加深對流動機理和量測設備的感性認識。
l        量測實驗:水電比擬實驗;達西實驗;水躍與閘、堰系數的測定。要求通過量測實驗驗證所學理論,掌握常規量測技能,培養分析實驗數據和編寫實驗報告的能力。
四、教材及參考書
l            :水力學(下冊)(第四版),清華大學水力學教研組編,余常昭主編,高等
         教育出版社. 1996
l          參考書
1)      水力學(上、下冊)(第三版),吳持恭主編,高等教育出版社. 2003
2)      “Fluid Mechanics”9th ed.),Victor L. Streeter, E.Benjamin Wylie, Keith W.Bedford, New York:McGraw-Hill,影印版,清華大學出版社. 2003
3)      水力學實驗,賀五洲、陳嘉范、李春華編,清華大學出版社. 2004
清華大學具有國內一流的教學環境和條件。本課程組直接研制的軟、硬件設備資源條件有:
一. 系列教材
(1)     《水力學(上冊)》,李玉柱、賀五洲主編,清華大學出版社. 2005
(2)     《水力學實驗》,賀五洲、陳嘉范、李春華編,清華大學出版社. 2004
(3)     《流體力學》,李玉柱、苑明順編,高等教育出版社. 1998
(4)     《水力學(上冊)》(第四版),清華大學水力學教研組編,董曾南主編,高等教育出版社. 1995
(5)     《水力學(下冊)》(第四版),清華大學水力學教研組編,余常昭主編,高等教育出版社. 1996
二. 教學課件與軟件
(1)     《流體力學(水力學)課程多媒體電子教案》,賀五洲編制,高等教育出版社. 2005
(2)     《“工程流體力學、水力學”試題庫》,清華大學、哈爾濱工業大學、河海大學研制,高教出版社. 2000
(3)     《水力學實驗多媒體教學軟件》,賀五洲、陳嘉范、李春華等編制,清華大學教務處出品. 2001
(4)     《水力學教學素材庫》,江春波、李玉柱等編制,清華大學教務處出品. 2002
(5)     《流動顯示多媒體教學課件》,李春華等編制,清華大學教務處出品.2000
每位任課教師都編制了相應的ppt電子教案和大量的教學資料。在網上發布課程介紹、教學大綱、教學進度、講課要點和復習思考題等,并利用網絡進行輔導、答疑。
三. 水力學開放實驗室
作為清華大學“985”教學項目立項建設的“水力學、流體力學教學開放實驗室”于1999年起動,2002年8月通過了清華大學“985”辦公室組織的驗收。驗收意見認為:“項目在實驗室建設、教學儀器設備研制、學生創新能力培養以及兄弟院校教學實驗室共建等方面成果突出,教學實驗室建設及教學成果達到國內領先、國際先進水平。”
水力學開放實驗室初步實現了實驗設備的小型化、量測技術的現代化、實驗教學的網絡化和管理體制的開放化。它的建成提高了實驗室的運行效率,為加強實踐教學環節提供了有利條件。學生可以通過網絡預習實驗原理、操作步驟,自主選擇實驗時間,可以選做一些難度較大的設計性實驗。參加“SRT”和“小論文”工作的學生還可在老師的指導下,利用實驗室設備,自己動手,進行創新性實驗。
水力學開放實驗室在全國高校中起到了示范和輻射作用,許多兄弟院校希望按照清華大學模式進行實驗室建設,引進了清華大學的先進實驗設備、量測技術和實驗教學軟件。
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按課程格式分:ASF,WMV,CSF,DS,RM,RMVB,AVI,SWF,LEC,NCE,網頁視頻等格式。
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