研究生课程教学大纲-现代流体力学.doc

浙江大学研究生课程教学大纲 一、基本情况 2411003 课程编号 课 程 名 称 中文 开课学院 航空航天学院 余钊圣 职称 副教授 yuzhaosheng@zju.edu.cn E-mail： 任课教师 2 职称 工作证号 0006007 联系电话 13777455377 联系电话 课内总学 时数及其 分配 32 自学 讲课 讨论 实验 其他 学分数 2 考核方式 文 中文 工作证号 E-mail： 、 授课语言 Modern Fluid Mechanics 任课教师 1 中 春 现代流体力学 英文 二 开课学期 32 0 开卷考试(占 60%) + 平时成绩(40%) 通过学习，学生应进一步加强对流体力学基础知识的掌握，并对非牛顿流体力学、 多相流体力学、微流体力学以及生物流体力学等几个重要流体力学领域的基本理论和 研究概况有所了解。 教 学 目 的 与 要 求 英 文 The course is designed for the graduate students to understand the basic theories and concepts of general fluid mechanics, and gain knowledge on the fundermentals and applications of non-Newtonian fluid mechanics, multiphase fluid mechnics, micro-hydrodynamics and biomechanics. 三、先修 无 课程 1 中 文 四 1)流体力学基础：流体的概念，流体力学数学基础（张量分析），连续介质假定，拉格 朗日描述和欧拉描述，物质积分的时间导数，流体力学基本方程组的推导，牛顿流体本构 方程的推导，涡动力学基础，湍流基础；2）非牛顿流体力学基础：非牛顿流体的流动特性， 各种典型本构方程介绍；3）微流体力学：波尔兹曼方程，Burnett 方程，滑移模型，颗粒 的布朗运动，电水动力学，微流体力学的应用；4) 多相流体力学： 常见多相流简介，作 用在颗粒上的各种力，多相流数值方法；5）生物流体力学：鱼游动机理，鸟和昆虫飞行机 理，细胞力学，血液流变学，心脏瓣膜运动。 、 课 程 内 容 简 介 英 文 Fundamentals of fluid mechanics: concepts of fluids, mathematic fundamental of fluid mechanics (tensor analysis), continuum medium assumption, Lagrangian and Eulerian descriptions, time derivative of material integrals, basic governing equations for fluid flow, constitutive equation for Newtonian fluids, introduction to vortex dynamics, introduction to turbulence; 2) Introduction to Non-Newtonian fluid mechanics: unique flow behavior of Non-Newtonian fluids, introductions of typical constitutive equations; 3) Micro-hydrodynamics: Boltzmann equation, Burnett equation, models for slip boundary conditions, Brownian motion of small particles, electro-hydrodynamics, applications of micro-hydrodynamics; 4) Mechanics of multiphase flows: introduction of common multiphase flows, various types of forces on particles, numerical methods for multiphase flows; 5) Bio-fluid mechanics: mechanics of fish-swimming, bird flying, cells, heart valves and bloods . 五、教材 或讲义 六、参考 书目 1. 吴望一，《流体力学》 ，北京大学出版社，2004 年。 2. 江体乾，《化工流变学》 ，华东理工大学出版社，2004 年。 3. Bird 等，Dynamics of Polymeric Liquid, Wiley, 1989 年。 4. 刘静， 《微米/纳米尺度传热学》 ，科学出版社，2001 年。 5. Karniandakis，Beskok，中科院过程所译， 《微流动——基础与模拟》 ， 化学工业出版社，2006 年。 6. 岑可法，樊建人，《工程气固流动的理论及计算》，浙江大学出版社，1990 年。 2 七、教学日历（授课内容详细至二级标题，实验课、讨论课写出题目或主题） 周次 教学内容（包括课堂讲授、实验、讨论、考试等） 1. 绪论，流体力学基础 1：流体的概念，流体力学数学基础（张量分析） ，连续介质 假定，拉格朗日描述和欧拉描述，物质积分的时间导数 2. 流体力学基础 2：物质积分的时间导数，流体力学基本方程组的推导，牛顿流体 本构方程的推导，涡动力学基础，湍流基础 3. 非牛顿流体力学基础：非牛顿流体的流动特性，各种典型本构方程介绍 4. 备注 微流体力学 1：波尔兹曼方程，Burnett 方程，滑移模型 5. 微流体力学 2：颗粒的布朗运动，电水动力学，微流体力学的应用 6. 多相流体力学 1： 常见多相流简介，作用在颗粒上的各种力，多相流理论 7. 多相流体力学 2：多相流数值方法 8. 生物流体力学：鱼游动机理，鸟和昆虫飞行机理，细胞力学，血液流变学，心脏 瓣膜运动 八、其他：（含实验或项目训练内容、案例教学内容、学术讲座内容、读书报告内容等） 3