个人介绍
流体2024-2025年第二学期

主讲教师:姚伟

教师团队:共1

  • 姚伟
学校: 复旦大学
专业大类: 航空宇航
开课专业: 力学
课程英文名称: Fluid Mechanics
课程介绍
本门课系统地阐述了流体力学的基本理论和解决流体问题的基本方法,使学生能够熟练掌握流体力学基本方程组的推导,基本流体问题的求解,理解自然和环境中存在的复杂的与流体力学相关的现象并进行初步的客观机制分析,以及用流体力学理论解决生产和生活中的一些实际问题。
本门课分为六章,从第一章“曲线坐标系和张量分析”、 第二章“流体的物理性质和流动描述”、第三章“流体运动基本方程”、 第四章“控制方程的积分关系及应用”、 第五章“流体的涡旋运动”、 第六章“势函数、流函数及复速度势应用”详细地介绍了从流体力学数学基础到实际应用的知识体系,内容丰富、系统性强,叙述严谨。
本课可作为高校力学和其他专业的有关流体力学的课程,同时还可供相关专业的教师和科学技术人员参考使用。
教师团队

姚伟

职称:教授

单位:复旦大学

部门:航空航天系

教学模式

由于本课程涉及的内容不仅宽广而且深入,由此我们引入混合教学的模式,具体包括三方面:


在线内容设计,主要包括:①教学视频。②课程讲稿,主要采用已完成的讲义《流体力学基础》。③流体力学题库,主要是历年积累的流体力学习题。这部分主要对应于学生自学。

II 实体课堂。在在线课程每一章节基本内容完成后,由教师进实体课堂进行讲授,讲授内容为对线上课程知识点进行总结,对线上收集的学生的疑点以及现场学生的提问进行解答,当堂对学生考核,确认学生知识的掌握程度。再根据学生这一章节的掌握程度,安排实体课堂的课时,待学生对这一章节基本掌握后,进行下一章节的在线资源学习。


II线下研讨。主要设计三个方面的内容: 由学生结合线上学习内容,对研讨型和复杂型题目进行独立或者合作的解答和讲述。 教师与学生以讨论的方式,澄清相关概念、阐明分析过程的本质性思想与方法等,起到答疑解惑、温故而知新的成效。③ 由助教结合学生线上习题完成情况,组织学生进行习题解答的讨论和讲解,使学生进一步巩固所学知识。

总体而言,上述三方面互为融合,成为本课程教与学的主要模式。

教学要求

本课程致力于将严格的数学推导应用到《流体力学》教学实践,无论是当年的数学系的力学专业、还是现在的理论与应用力学专业、以及新成立的大气科学专业,他们对流体力学要求都不仅是一些工科院校的了解一些公式(如伯努利方程)然后直接实际应用就可以了,他们需要了解流体力学的基本理论以及建模思想,才可能在科研实践中加以应用。

本课程将在基本数学知识(微积分、常微分、线性代数、空间解析几何等)的基础上,通过严格的数学证明推导流体力学的基本公式,然后通过量纲分析,建立几类典型的流体力学模型,对实际问题进行求解。通过本课程的学习,一方面使学生能够熟练掌握流体力学基本方程组的推导,基本流体问题的求解;另一方面使学生具有量纲分析的思路,培养能将实际问题抽象为数学问题的数学建模能力。


教材

姚伟,流体力学基础,科学出版社 2023年8月

姚伟,环境流体力学,电子工业出版社,2024年1月,978-7-03-076159-0,习题答案


考核和评价方式

                                         

 

分类 

 
 

权重 

 
 

 评分标准 

 
 

 出勤

 
 

10%

 

 

 
 

 出勤满分10分,无故缺勤1次扣0.5分,扣到6分为止。(最低6分)

 
 

课堂表现

 
 

10%

 
 

课程学习每提出一个有效问题加1-5分,有效回答问题视质量加0-5分。

 
 

 作业

 

 

 
 

30%

 

 

 
 

按时提交作业,作业成绩的权重为1。没有按时提交的在期末前可以补交作业(截止期为最后一次课的周末,最后一周不留作业),作业成绩的权重为0.8,也就是说如果每次作业分数满分是100分的话,最高只可以得80分;对单次作业成绩不满意者(低于80%)在补交作业截止期前也可有重交的机会,重做补交作业成绩的权重也为0.8。课堂上如果时间允许,会分析并解答习题,已经完成的同学上来讲解,会计入课堂讨论+研讨汇报的分数,作业如有疑问,可和老师或助教交流修改。

 
 

课堂讨论+研讨汇报

 

 

 
 

 10%

 

 

 
 

非课堂所讲例题的任何流体力学的应用均属汇报内容,随时进行,不限次数,但总分不超该部分的总分。包括:汇报表现(总分不超过该部分总分的50%5分,要素:a为什么选择这一问题,b解决问题用到了所学的哪一部分知识,c如何解决,d进一步拓展,e问题的回答),对他人汇报的提问以及非汇报人对问题的补充回答(每人总分不超过该部分总分的50%5分)。每个学生满分10分,超出分数不计。 

 
 

 考试 

 
 

40% 

 
 

 闭卷,4-5道计算或论述题,与例题和作业题形式和难度一致。

 

         


课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 曲线坐标系
文档
.pdf
2024-09-02 217.74KB
 
文档
.pdf
2024-09-02 1012.80KB
 
视频
.mp4
2024-09-02 35.83MB
 
视频
.mp4
2024-09-02 53.06MB
1.2 张量分析
文档
.pdf
2024-09-02 218.87KB
 
视频
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2024-09-02 24.90MB
 
视频
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2024-09-02 19.46MB
 
视频
.mp4
2024-09-02 21.20MB
 
视频
.mp4
2024-09-02 17.15MB
 
作业
.work
2024-09-02 --
2.1 流体的物理性质
视频
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2024-09-02 89.30MB
 
视频
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2024-09-02 123.10MB
 
视频
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2024-09-02 107.77MB
 
视频
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2024-09-02 28.30MB
 
文档
.pdf
2024-09-02 628.34KB
2.2.1 流体运动的描述
视频
.mp4
2024-09-02 50.07MB
2.2.2 迹线、流线和脉线
视频
.mp4
2024-09-02 31.61MB
2.2.3 流场中的速度分解
视频
.mp4
2024-09-02 43.09MB
2.2.4 作用于流体上的力
视频
.mp4
2024-09-02 29.25MB
 
视频
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2024-09-02 37.74MB
2.2.5 本构方程
视频
.mp4
2024-09-02 30.89MB
3.1 雷诺输运定理
视频
.mp4
2024-09-02 40.70MB
3.2 守恒方程
视频
.mp4
2024-09-02 45.51MB
 
视频
.mp4
2024-09-02 30.38MB
 
视频
.mp4
2024-09-02 51.43MB
 
视频
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2024-09-02 52.39MB
3.3 状态方程
视频
.mp4
2024-09-02 38.45MB
3.4 初始和边界条件
视频
.mp4
2024-09-02 28.26MB
3.5 量纲分析与流体模型
视频
.mp4
2024-09-02 44.77MB
 
视频
.mp4
2024-09-02 47.74MB
 
视频
.mp4
2024-09-02 23.54MB
 
附件
.${file.extension}
2024-09-02 --
4.1 无粘流体的伯努利积分
视频
.mp4
2024-09-02 38.03MB
 
视频
.mp4
2024-09-02 20.32MB
4.2 积分方程及其应用
视频
.mp4
2024-09-02 39.62MB
 
视频
.mp4
2024-09-02 35.82MB
4.3 研讨内容
文档
.pptx
2024-09-02 591.31KB
 
视频
.mp4
2024-09-02 1.16MB
 
文档
.pptx
2024-09-02 736.22KB
 
视频
.mp4
2024-09-02 3.57MB
 
文档
.pptx
2024-09-02 35.41KB
5.1 涡旋运动的基本概念和涡量输运方程
视频
.mp4
2024-09-02 55.53MB
5.2 无粘性流体的涡量输运方程
视频
.mp4
2024-09-02 129.48MB
5.3 感生速度场
视频
.mp4
2024-09-02 92.88MB
 
视频
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2024-09-02 21.99MB
 
视频
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2024-09-02 73.83MB
 
视频
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2024-09-02 76.44MB
5.4 涡旋运动的产生、扩散及衰减
视频
.mp4
2024-09-02 117.07MB
 
视频
.mp4
2024-09-02 58.66MB
 
视频
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2024-09-02 97.75MB
5.5 研讨内容
视频
.mp4
2024-09-02 375.03KB
 
文档
.pptx
2024-09-02 123.06KB
 
视频
.mp4
2024-09-02 6.06MB
 
视频
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2024-09-02 595.59KB
 
视频
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2024-09-02 1.50MB
 
视频
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2024-09-02 30.26MB
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