流体力学
1000+ 人选课
更新日期:2026/03/30
开课时间2022/08/29 - 2022/12/01
课程周期14 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

本课程具有3大突出特点:一是有大量详细的例题讲解,助你掌握流体力学解决问题的思路和方法;二是提供一站式学习服务,将流体力学所涉及的基础数学知识融入教学,助你知其然、知其所以然;三是将流体力学知识与实际生产生活紧密联系,解密一些精妙设计的流体力学原理,内容生动有趣不枯燥。本课程通过讲述流体力学基本理论、方法和解决实际流动问题的思路,使学习者能够掌握流体力学基础理论知识,并具备利用流体力学基本理论及方法解决实际问题的能力,培养学生分析问题和解决问题的能力。

课程主要涵盖3个单元的内容:第一单元理想流体动力学,主要包括流函数、势函数、复势与复速度、几种基本势流、势流的叠加、圆柱绕流与升力公式、旋涡诱导速度和理想流体旋涡运动的基本定理等内容;第二单元粘性流体动力学基础,主要包括N-S方程及其推导、简单边界条件下N-S方程的精确解、边界层概念及其流动特点、边界层方程组及其边界条件、平板层流边界层的求解、边界层动量积分关系式、边界层分离及减阻和湍流概述等内容。第三单元机翼理论与叶栅理论基础,主要包括机翼与翼型概述、叶栅概述、保角变换法、儒可夫斯基变换、儒可夫斯基翼型绕流、保角变换法求解平面叶栅流动、奇点分布法、奇点分布法求解有限翼展绕流和平面叶栅流动等内容。其中理想流体动力学和粘性流体动力学基础是基础理论部分,机翼理论与叶栅理论基础是前两个部分在机翼和叶栅中的应用。

本课程是一门面向工程实际应用的课程,教授基础理论知识的同时讲解这些知识在实际中的应用,理论联系实际,是一门从理论学习到实际应用全覆盖的课程。

课程大纲
课程引入
1.1 流体力学发展历程
速度势函数和流函数
2.1 速度势函数
2.2 平面流动的流函数
2.3 势函数与流函数的关系
势流叠加
3.1 复势与复速度
3.2 几种基本的平面势流
3.3 势流的叠加
圆柱绕流
4.1 圆柱无环量绕流
4.2 圆柱有环量绕流
理想流体的旋涡运动
5.1 描述旋涡运动的基本概念
5.2 旋涡运动的Stokes定理
5.3 Thomson定理、Helmholtz定理
旋涡诱导速度
6.1 旋涡诱导速度
Navier-Stokes方程
7.1 应力形式的动量方程
7.2 Navier-Stokes方程
简单流动的精确解
8.1 库埃特流动精确解
8.2 简单流动的精确解
边界层
9.1 边界层概念及其流动特点
9.2 边界层方程组及其边界条件
9.3 平板层流边界层的相似性解
9.4 边界层动量积分关系式
9.5 平板湍流边界层和混合边界层的近似解
9.6 边界层分离及减阻
湍流概述
10.1 湍流概述
机翼、翼型和叶栅概述
11.1 机翼与翼型概述
11.2 叶栅概述
保角变换法
12.1 保角变换法
12.2 儒可夫斯基变换
12.3 儒可夫斯基翼型绕流
12.4 保角变换法求解平面叶栅流动
奇点分布法
13.1 奇点分布法
13.2 奇点分布法求解有限翼展绕流
13.3 奇点分布法求解平面叶栅流动
课程总结
14.1 问题回答
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