課程概述
《本課程為動力工程及工程熱物理、機械工程、力學、市政工程等學科的一門重要學科基礎課,主要講授流體運動學理論、流體動力學、理想流體運動特性、勢流理論、粘性流體力學以及湍流的基本理論,系統地講述流體力學的基本理論,適合相關學科的碩士、博士研究生學習,也適用於本科生提升流體力學水平的繼續學習,希望大家通過本課程的學習能夠更深入的瞭解流體力學的基本理論,為進一步從事科學研究和工程應用打下基礎。
教學單元
1 第一章 緒論
1.1 流體的主要物理性質
1.2 笛卡爾張量基礎
2 第二章 流體運動學
2.1 流體運動的兩種研究方法
2.2 跡線、流線和流體線
2.3 流體微元的運動分析
2.4 有旋流動的一般性質
2.5 無旋流動的一般性質
2.6 不可壓無旋流動
2.7 給定速度的旋度場及散度場的流動
2.8 給定速度的散度場的無旋流動
2.9 給定速度的旋度場的不可壓流動
3 第三章 流體動力學的基本方程
3.1 輸運方程
3.2 流體動力學積分形式的基本方程
3.3 運動流體中的應力張量
3.4 流體動力學微分形式的基本方程
4 第四章 理想流體動力學基礎
4.1 理想流體動力學的基本方程
4.2 伯努利定理及其應用
4.3 柯西-拉格朗日積分定理
4.4 壓力沖量作用和速度勢的動力學解釋
4.5 凱爾文定理及拉格朗日定律
4.6 渦線及渦管強度保持性定理
4.7伯耶克納斯定理
5 第五章 不可壓理想流體平面無旋流動
5.1平面流動的流函數及其性質
5.2不可壓理想流體平面流動的流函數方程
5.3若干簡單流動的速度勢和流函數及復勢
5.4圓柱繞流-均勻流、偶極子、渦的組合
6 第六章 粘性流體動力學基礎
6.1 粘性流體動力學的基本方程
6.2 粘性流體運動的基本性質
6.3 邊界層理論基礎
6.4 流動穩定性與從層流到湍流的轉捩
7 第七章 湍流理論基礎
7.1 湍流的基本方程
7.2 雷諾時均方程
7.3 雷諾時均方程的封閉模型
7.4 直接數值模擬與大渦模擬
課程列表
名稱 時間長度
第01講1.1 流體的主要物理性質 00:09:07
第02講1.2 笛卡爾張量基礎 00:15:32
第03講2.1 流體運動的兩種研究方法 00:07:33
第04講2.2 跡線、流線和流體線(上) 00:12:05
第05講跡線、流線和流體線(下) 00:12:14
第06講2.4 有旋流動的一般性質 00:16:12
第07講2.5 無旋流動的一般性質 00:10:08
第08講2.6 不可壓無旋流動(上) 00:23:33
第09講2.6 不可壓無旋流動(下) 00:09:37
第10講2.7 給定速度的旋度場及散度場的流動(上) 00:11:31
第11講2.7 給定速度的旋度場及散度場的流動(下) 00:09:49
第12講2.8 給定速度的散度場的無旋流動 00:15:01
第13講2.9 給定速度的旋度場的不可壓流動 00:16:21
第14講3.1 輸運方程 00:14:02
第15講3.2 流體動力學積分形式的基本方程 00:19:16
第16講3.3 運動流體中的應力張量(上) 00:08:12
第17講3.3 運動流體中的應力張量(下) 00:15:14
第18講3.4 流體動力學微分形式的基本方程 00:08:28
第19講4.1 理想流體動力學的基本方程(上) 00:15:21
第20講4.1 理想流體動力學的基本方程(下) 00:10:04
第21講4.2 伯努利定理及其應用 00:17:56
第22講4.3 柯西-拉格朗日積分定理 00:10:11
第23講4.4 壓力沖量作用和速度勢的動力學解釋 00:10:20
第24講4.5 凱爾文定理及拉格朗日定律 00:08:53
第25講4.6 渦線及渦管強度保持性定理 00:06:22
第26講4.7伯耶克納斯定理 00:09:07
第27講5.1平面流動的流函數及其性質 00:19:40
第28講5.2不可壓理想流體平面流動的流函數方程 00:10:32
第29講5.3若干簡單流動的速度勢和流函數及復勢(上) 00:12:14
第30講5.3若干簡單流動的速度勢和流函數及復勢(下) 00:12:45
第31講5.4圓柱體的無環量繞流 00:13:17
第32講圓柱體的有環量繞流 00:07:58
第33講廣義牛頓內摩擦定律(本構關係) 00:06:06
第34講粘性流體力學基本方程 00:04:15
第35講運動方程組的封閉性與定解條件 00:04:32
第36講粘性流體運動的基本性質 00:07:51
第37講邊界層理論(上) 00:14:44
第38講邊界層理論(下) 00:10:47
第39講流動穩定性與從層流到湍流的轉捩 00:06:25
第40講湍流的基本概念(上) 00:08:42
第41講湍流的基本概念(下) 00:08:23
第42講湍流的統計性質(上) 00:12:30
第43講湍流的統計性質(下) 00:10:14
第44講Reynolds方程 00:05:33
第45講湍流Reynolds應力輸運方程 00:05:33
第46講k方程和ε方程 00:08:19
第47講湍流平均方程組的封閉性問題 00:07:49
第48講零方程模型和一方程模型 00:09:07
第49講兩方程模型(上) 00:06:39
第50講兩方程模型(下) 00:08:57
第51講湍流直接數值模擬 00:09:26
第52講大渦數值模擬 00:08:27
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