國立嘉義大學114學年度第1學期教學大綱

課程代碼11413460254上課學制大學部
課程名稱流體力學(I) Fluid Mechanics (Ⅰ)授課教師 (師資來源)蔡東霖(土木系)
學分(時數)3.0 (3.0)上課班級土木系2年甲班
先修科目必選修別必修
上課地點工程館土水系:A05B-405 A05B-308 授課語言國語
證照關係高普考 技師考晤談時間星期1第3節~第4節, 地點:A05B-207 星期1第7節~第8節, 地點:A05B-207
課程大網網址https://web085004.adm.ncyu.edu.tw/Syllabus/Syllabus_Rpt.aspx?CrsCode=11413460254
備 註
本課程之教學主題、內容或活動是否與性別平等議題有相關之處:否本課是否使用原文教材或原文書進行教學:是
是否安排彈性教學週次:否

◎系所教育目標:
1.專業知識的培育。
2.人文素養的培育。
3.領導管理的培育。
◎核心能力關聯性
1.具備數學、科學及工程知識並能應用於土木與水資源工程之能力。5 關聯性最強
2.具有規劃執行實驗與闡釋數據之基礎能力。4 關聯性稍強
3.具備統整土木與水資源工程設計專業技能及使用現代工具於實務應用之能力。5 關聯性最強
4.統合基本與專業知識,應用於規劃、設計及施工之能力。4 關聯性稍強
5.具有專案管理、整合資訊、溝通協調及團隊合作之能力。1 關聯性最弱
6.具有適當的基礎與專業知識以奠定終生學習之能力。5 關聯性最強
7.關懷社會脈動,瞭解土木與水資源工程科技對人類文明與環境永續發展之影響。3 關聯性中等
8.瞭解專業倫理與社會責任。1 關聯性最弱
◎本學科內容概述:
1.流體簡介。 2.流体靜力學。 3.基礎流體動力學 - 柏努力方程式。 4.流体運動學。 5.流体運動學(雷諾傳輸定理)。
◎本學科教學內容大綱:
1.流體簡介-流體質量與重量、理想流體介紹、流體的黏性、壓縮性簡介、蒸氣壓、表面張力、單位、因次與因次均一性。 2.流体靜力學-點壓力、壓力場之基本方程式、不可壓縮、可壓縮靜止流體之壓力變化、準大氣壓、壓力之量測、液體壓力計、平面之靜水壓力、壓力菱柱、曲面之靜水壓力、浮體穩定性、剛體運動流體之壓力變化。 4.基礎流體動力學(柏努力方程式)-牛頓第二運動定律、沿流線之牛頓第二運動定律、垂直流線之牛頓第二運動定律、柏努力方程式物理解釋、靜水壓、停滯壓、動壓與全壓、能量線與水力梯度線、伯努立方程式之限制、柏努力方程式應用與補充說明。 5.流体運動學-速度場、Lagrangian 與Eulerian 描述、加速度場、流線、徑線與煙線、 柏努力方程式小考與檢討 6.流体運動學(雷諾傳輸定理)-系統、控制體積、控制表面概念、雷諾傳輸定理推導。
◎本學科學習目標:
使學生了解流體力學的基本定理與應用。
◎教學進度:
週次主題教學內容教學方法
01
流體簡介1. 流體質量與重量
2. 理想流體介紹
3. 流體的黏性
講授。
02
流體簡介1. 流體的壓縮性簡介
2. 蒸氣壓
3. 表面張力
4. 單位、因次與因次均一性
講授。
03
流體靜力學1. 點壓力
2. 壓力場之基本方程式
3. 不可壓縮靜止流體之壓力變化
4. 可壓縮靜止流體之壓力變化
講授。
04
流體靜力學1. 標準大氣壓
2. 壓力之量測
3. 液體壓力計
講授。
05
流體簡介小考與檢討流體簡介小考與檢討作業/習題演練。
06
流體靜力學1. 平面之靜水壓力
2. 壓力菱柱
講授。
07
流體靜力學1. 曲面之靜水壓力
2. 浮體穩定性
3. 剛體運動流體之壓力變化
講授。
08
流體靜力學小考與檢討流體靜力學小考與檢討作業/習題演練。
09
期中考筆試操作/實作。
10
基礎流體動力學 –
柏努力方程式
1. 牛頓第二運動定律
2. 沿流線之牛頓第二運動定律
3. 垂直流線之牛頓第二運動定律
講授。
11
基礎流體動力學 –
柏努力方程式
1. 柏努力方程式物理解釋
2. 靜水壓、停滯壓、動壓與全壓
3. 能量線與水力梯度線
4. 伯努立方程式之限制
講授。
12
基礎流體動力學 –
柏努力方程式
柏努力方程式應用(free jets、confined flows、flowrate measurement)講授。
13
基礎流體動力學 –
柏努力方程式
柏努力方程式應用與補充說明(free jets、confined flows、flowrate measurement)講授。
14
流体運動學1. 速度場
2. Lagrangian 與Eulerian 描述
3. 加速度場
講授。
15
流体運動學1. 流線、徑線與煙線
2. 柏努力方程式小考與檢討
講授。
16
流体運動學(雷諾傳輸定理)1. 系統、控制體積、控制表面概念
2. 雷諾傳輸定理推導
講授。
17
流体運動學流体運動學小考與檢討作業/習題演練。
18
期末考筆試操作/實作。
◎課程要求:
◎成績考核
課堂參與討論30%
期中考30%
期末考40%
◎參考書目與學習資源
1. Donald F. Young, Bruce R. Munson, Theodore H. Okiishi .Fundamentals of Fluid Mechanics (seventh edition). US: John wiley & Sons (教科書)
2. Bruce R. Munson, Donald F. Young, Theodore H. Okiishi, 杜鳳棋譯(1994). 流體力學(上).台灣:高立圖書有限公司
3. John A. Roberson, Clayton T. Crowe(1988). Engineering Fluid Mechanics. 台灣:淡江書局有限公司d
4. John K. Vennard, Robert L. Street(1982). Elementary Fluid Mechanics. 台灣:鼎力圖書有限公司
5. Irving Granet(1971). Fluid Mechanics For Engineering Technology.台灣:美亞書版股份有限公司
6. Victor L. Streeter(1972). Fluid Mechanics. 台灣:中央圖書供應社
7. Richard H. F. Pao(1968). Fluid Dynamics. 台灣:淡江書局有限公司
◎教材講義
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1.請尊重智慧財產權、使用正版教科書並禁止非法影印。
2.請重視性別平等教育之重要性,在各項學生集會場合、輔導及教學過程中,隨時向學生宣導正確的性別平 等觀念及尊重多元性別,並關心班上學生感情及生活事項,隨時予以適當的輔導,建立學生正確的性別平等意識。