清华大学水力学共 39讲视频

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 水力学是一门重要的技术基础课，它以水为主要对象研究流体运动的规律以及流体与边界的相互作用，是高等学校众多理工科专业的必修课。

清华大学水力学课程组为全校水利、土木、建筑、环境、工程物理系等许多专业开设《水力学》和《工程流体力学》课程。全校每年有500余名本科生学习这些课程。

早在1934年清华大学就开设了水力学课程，并建立了水力学实验室，是全国开设水力学课程和实验最早的大学之一。著名学者张任、夏震寰、李丕济、余常昭、董曾南等教授为水力学课程建设作出了卓越贡献。无论从教学内容、实验要求以及在后续学习、工作中对学生掌握水力学知识牢固程度的反映等方面看，清华大学的水力学教学在国内均处于领先水平。

1986年水力学课程首批被评为清华大学一类课，至2001年连续五次通过了三年一次的复审。2002年3月又被确定为清华大学校级精品课重点建设课程。水力学实验室1991年被首批评为清华大学一级实验室，2002年8月水力学、流体力学教学开放实验室建设通过学校985教学项目验收，验收意见认为：项目成果突出，教学实验室建设及教学成果达到国内领先、国际先进水平。

水力学课程组是一支教学与学术水平兼备，教学效果突出，年龄结构层次合理的师资队伍，现有教师13人。近年来，水力学教学组成员的教学成果多次获得各级奖励，其中国家教学成果一等奖一项；北京市教学成果一等奖一项；清华大学教学工作优秀成果奖三项；清华大学优秀教学软件奖二项；清华大学大学生研究训练计划(SRT)优秀指导教师奖二项。

总之，经过几代教师的无私奉献和不懈努力，清华大学水力学课程的教学工作和课程建设取得了很大的成绩，无论在硬件和软件方面都奠定了比较雄厚和扎实的基础，具备了建成精品课程的良好条件。

 

清华大学精品课程 

第1章绪 论

理解流体的主要物理性质，特别是粘滞性和牛顿内摩擦定律；

理解连续介质假设和流体质点的概念；

理解理想流体和实际流体、可压缩流体和不可压缩流体的概念；

掌握作用在流体上的质量力、表面力的概念和表示方法。

 

第2章流体静力学

掌握流体静压强的概念及其特性，掌握流体静压强的计测和表示方法；

掌握流体平衡微分方程，了解流体的绝对和相对平衡；

熟练进行重力场中静止流体压强分布和平面与曲面上静水总压力计算。

第3章流体运动学

了解描述流体运动的两种方法，建立以流场的观点描述流体运动的概念；

掌握在欧拉法中质点导数和加速度的表示方法；

理解流线和迹线的概念，掌握它们的微分方程及求解方法；

了解流体微团速度分解定理，会判断流动是否有旋；

掌握微元分析法，建立微分形式的连续方程，理解方程的物理意义。

第4章流体动力学基础

掌握运动粘性流体应力状态的描述方法及其特征，理解流体动压强的概念；

知道不可压缩流体应力与变形率张量之间的关系；

了解流体运动方程（欧拉方程和纳维—司托克斯方程）的推导过程，理解方程的物理意义；

掌握理想流体运动方程—欧拉方程的伯努利积分及其成立的条件，并会应用伯努利积分。

牢固掌握流体运动的总流分析法，熟悉恒定总流条件下的连续方程、能量方程和动量方程，并能综合运用计算总流问题。

第5章有旋流动及有势流动

了解有旋流动的运动学特征，会求涡线、速度环量和涡通量；

理解不可压平面流动流函数的概念及不可压平面无旋流动势函数和流函数的关系；

知道基本平面势流的解及叠加原理。

第6章量纲分析与相似理论

理解、掌握量纲分析法的基本原理、流动相似的概念；

理解、掌握主要相似准则的意义及用途。

第7章实际流体的流动

了解流动的两种流态（层流与紊流）及其判别；

知道紊流的脉动特性与时间平均的概念，理解紊流时均流动的运动方程和紊流附加切应力概念，知道混合长度假设的结果及用途；

掌握圆管层流和紊流的断面流速分布，理解水力光滑和水力粗糙的概念。

第8章有压管道恒定流动和孔口、管嘴出流

牢固掌握确定圆管流动沿程水头损失系数和水头损失的途径和方法；

掌握短管、简单长管水力计算及绘制水头线的方法；

了解串、并联管道及管网水力计算方法；

掌握孔口、管嘴出流水力计算方法。

第9章边界层

理解边界层概念，掌握边界层微分方程、边界层几种厚度的定义，知道平板边界层动量积分关系式；

会对平板层流、紊流边界层作近似计算；

了解曲面边界层分离现象和物体的绕流阻力。

第10章有压管道中的非恒定流动

掌握一维非恒定流的基本方程，理解惯性水头的概念；

会对水击的基本现象进行分析

 

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