工程流体力学（甲）I&II
课程内容
分数构成
课程大纲
三位老师（李蔚、俞自涛、王海鸥）的课程内容和使用教材不是很相同，最后期末考试的内容也不同。
李蔚：李蔚老师上课用的是Frank white的英文教材，作业也按照上面布置（喜欢要求用邮箱交作业）；工流I会要求翻译一篇他的paper，工流II会要求用fluent做一个流体仿真；I和II的期末考试题目集合是作业题目集合的真子集
课程资源
推荐教材/网课
- 《Fluid Mechanics》Frank White, McGraw Hill
- 《Fluid Mechanics》Pijush K.Kundu, Academic Press
- 《解析流动:画说流体力学》王洪伟，人民邮电出版社
资源文件
学习笔记
学习建议
学习工程流体力学是一个充满挑战又富有趣味的过程，接下来我来向大家分享一些我的学习心得。
工流和此前学习的数学类课程不同，涉及的知识更多更杂，且比较抽象难懂，初学可能不太理解这些内容。但其实深入了解之后会发现我们的课程难度并不高，毕竟不涉及太多技巧。如果想要取得好成绩，需要特别关注物理模型与数学理论，流体力学涉及知识点很多，体系比较庞杂。总体来说，学好工流需要特别关注基础概念，在此基础上结合习题掌握物理和数学模型的应用方法。我个人在学习过程中有注意总结知识框架另外利用好书本例题习题多看多练，也很有帮助。
对于任何一门课的学习，最重要的部分肯定是课上的听讲与理解。每节课的重点内容一定要牢牢掌握，一些细枝末节之处也不能放过。关于上课听不懂的问题，课前可以先翻下书，课前课后也可以多与老师交流。另，如果想高质量听课，坐前排体验更好，能保证自己尽量不走神，保持专注。如果有同学觉得教材作者的写作方式和编排逻辑可能有些难理解，参考其他教材和资料也能让你博采众长。推荐的参考书有Pijush K.Kundu等人编写、Academic Press出版的《Fluid Mechanics》，课外读物有王洪伟编写、人民邮电出版社出版的《解析流动:画说流体力学》。阅读一定量的课外文献，也能够让同学们取其精华，融会贯通。
对于考前复习，我个人认为要合理平衡各门课程学习时间，及时完成习题，不是很建议考前“补天”。因为本课程的概念较多，公式复杂，较难理解，仅依靠考前的突击复习是难以彻底理解并应用做题的。因此，我个人有以下几点复习建议给到大家：
1.梳理知识体系：首先，回顾课程大纲，明确考试范围和重点章节。工程流体力学通常涵盖流体静力学、流体动力学基础、流体流动阻力与能量损失、管道流动、明渠流动、渗流、相似原理与量纲分析、流体机械基础等内容。利用思维导图或大纲形式，将这些知识点串联起来，形成清晰的知识框架。
2.理解基本原理：深入理解流体力学的基本定律和原理，如伯努利方程、连续性方程、动量方程和能量方程等。这些原理是解决流体力学问题的基石，务必确保能够灵活应用。
3.强化公式记忆与应用：流体力学中涉及大量公式和计算，如流速、流量、压力、能量损失等的计算。通过反复练习，加强对公式的记忆，并理解每个符号的物理意义，以便在实际问题中准确应用。
4.解决典型例题：在98或能小源网盘上查找历年考试真题和教材中的典型例题，这不仅能帮助你熟悉考试题型，还能检验对知识点的掌握程度。对于错题，要仔细分析错误原因，确保下次不再犯同样的错误。
5.合理安排时间：制定详细的复习计划，合理分配每天的学习时间，确保每个知识点都能得到充分的复习。同时，注意保持良好的作息习惯，避免考前熬夜，保证充足的休息。
6.关注老师提到的重点：以我上课的班级王海鸥老师班级为例，考试一般有判断、简答、计算几种题型，多关注基础概念，理解教材例题习题，试题对大家来说就应该难度不大。考前最好多多复习王海鸥老师上课的手推公式。
在我的学习过程中，遇到的最大的问题是理解流体复杂行为及其数学描述较为困难。工程流体力学不仅涉及深奥的物理原理，如流体的连续性方程、动量方程和能量方程等，还常常需要运用高等数学工具，如偏微分方程、向量分析和张量分析等，来解决实际问题。这些复杂的数学公式和物理概念相互交织，使得初学者难以形成直观的理解和深刻的印象。为了克服这些困难，我推荐的学习方法是：
1.理论与实践结合：尽可能多地参与实验和模拟操作，通过观察流体在不同条件下的行为，加深对理论知识的理解。现代计算流体动力学(CFD)软件为学习和研究提供了强大的工具，可以帮助直观展示流体流动现象。推荐大家自学一下，对以后的科研工作也很有帮助。
2.分步学习：将复杂的流体力学问题分解成更小、更易于管理的部分，逐一攻克。例如，先从简单的层流开始，逐步过渡到湍流的学习，每次只专注于一个或几个核心概念
3.利用多种资源：除了教科书外，利用课外书、B站课程、学术论文等多种资源，从不同角度理解同一概念，有助于构建更全面的知识体系。
4.积极讨论与求助：有任何无法解决的难题，都可以向助教或老师求助，或是加入学习小组，与同学们多多讨论。分享学习心得和遇到的难题。他人的见解往往能激发新的思考角度，帮助克服学习瓶颈。
最后，大学是一个培养终身学习习惯的重要平台和阶段，希望同学们都能够养成终身学习的意识，培养自主学习能力，多参与跨学科交叉，课余多多参与科研实践与项目，时刻保持好奇心与开放心态，与最前沿的科研信息“打交道”。
工程流体力学是能源工程学院的一门核心课程，在能源、化工、水利、航空航天等工程领域中，流体的流动、传热、传质等现象无处不在，直接影响着设备的性能、效率及安全性。例如，在能源领域，石油天然气的开采与输送、水力发电、风力发电等都与流体力学密切相关。因此，我们作为能源学子，深入研究和掌握工程流体力学的基本原理和应用技术，对于促进科技进步和工程实践的发展具有至关重要的作用。
一、学习工程流体力学的任务
工程流体力学不仅是对流体规律的理论学习，更需要深刻理解如何将这些原理和规律应用于生产实践之中。我们工程流体力学第一学期要学两个方法：积分法、微分法；第二个学期是将这两个方法应用到三个例子上：平板的、管内的、空气的。所以学习思路就是紧紧围绕两个方法+三个例子。将这几点深刻地理解并应用是最重要的。
二、有效的学习方法
在学习过程中，我尝试了多种学习方法，并发现以下几种特别有效：
1.保质保量完成课后作业：在做作业之前，尽量彻底理解每一个物理量背后的内涵，领悟重要基础方程的推导，相信你的工程流体力学最后会取得一个优异的成绩。
- 如果觉得上课听不懂，那就在课前预习和课后复习环节多多看课本。如果看课本也有些吃力，那就认真听讲。听不懂老师讲又看不懂课本的同学，我个人建议学会“大腿的识别与靠近”，向熟悉的同班同学提问，当然也可以抓住李蔚老师向他提问。
3.并不是说投入越多时间在一门课上就越好，这个投入的时间因人而异，看你自己的造化。不过我的建议是课后要多自己推导推导重要公式，尤其是李蔚老师课堂上着重提到的，同时一定一定一定要把作业题认真完成并理解思路，我都这么强调作业题了大家应该明白我什么意思吧。
三、学习资源的利用
我曾经去过紫金港的图书馆去查阅我们流体力学的书籍，那里有三本书，都是中文，前几年发表的，但这三本书全都是翻译自我们现在这本教材的，所以我就觉得大家学这门课不用参考太多的中文资料，我看有同学在自己看中文的资料对照着学，其实我觉得只看我们的英文教材，久而久之自然就学会了。课外读物的话，我推荐大家去看一下刚发表的英文文章，然后也可以去学习一下Fluent这类软件，所有我们这本书的成果，这个软件基本上都涉及到了。
四、遇到的困难及克服方法
个人认为工程流体力学这门课程总体难度比较适中，但是对于李蔚老师班的同学们来说，对接国际的纯英文的教材对于英文基础不是很扎实的同学是一个不小的挑战。与此同时，李蔚老师会在工程流体力学|和I分别布置一次大作业，一般是分组，按要求完成的流体相关数值仿真或者阅读一篇高水平纯英语的SCl论文并提交感悟，这对于刚步入大二的同学是有些困难，但是对于视野的提升和科研能力的培养是有很大帮助的。据李老师所说，这也是这门课的初衷，让大家大二就开始接触英文的原版资料。现在开始阅读教材，以便下次阅读原版的英文论文。我们的教材介绍的是300年前到100年前的流体力学的内容，提前让大家去接触最近发表的英文论文。
五、对“刷题”的看法
首先，刷题可以帮助学生巩固理论知识。工程流体力学涉及大量的公式、定理和概念，通过反复练习题目，同学们可以更好地理解和记忆这些知识点。刷题的过程就是将理论知识转化为实际解题能力的过程，这对于理解和掌握这门学科至关重要。
其次，刷题能够提升学生的解题技巧。在工程流体力学的题目中，往往包含许多复杂的计算和分析过程。通过刷题，学生可以逐渐掌握解题的规律和技巧，提高解题的效率和准确性。这对于应对考试和解决实际问题都具有重要意义。
然而，刷题也并非万能的。如果仅仅是为了刷题而刷题，而不注重理解和思考，那么很可能会陷入“题海战术”的误区。此外，刷题应该与理论学习相结合，否则可能会导致大家对知识点的理解片面化。
因此，在刷题的过程中，我建议同学们应该注重理解和思考，不仅要掌握题目的解法，还要深入理解题目背后的物理意义和工程应用。同时，刷题也应该有选择性和针对性，针对自己的薄弱环节进行有针对性的练习。
学习方法：
第一，使用概念图或思维导图来系统化学习，特别适合流体力学中的复杂公式和现象。可以通过图表展示变量之间的关系，例如流速、压力、流体粘性等，帮助记忆不同条件下的方程应用。同时，可以采用提纲的方式加强记忆，比如一些复杂的公式及其推导，在推导过程中能够较为透彻地理解其含义。这样可以提高记忆的效率而且便于复习查看。
第二，流体力学中的方程推导（如Navier-Stokes 方程）通常较为复杂，建议在学习过程中多次推导关键方程，不仅要理解其物理意义，还要熟悉每个变量的含义。通过反复推导，能帮助加深对流体运动规律的理解。如果自己独立推导比较吃力，可以借助网上的教学或向老师同学求助。
第三，尝试使用CFD（计算流体动力学）工具，使用计算流体动力学软件（如ANSYS Fluent）模拟流体流动。通过可视化流体在不同条件下的运动，你可以更直观地理解概念，如边界层、涡流、流体分离等。我们在上课时老师就布置了使用Fluent进行仿真的大作业，可以使我们更好地理解流体的流动。另外，Fluent在以后的研究生阶段也是一个经常打照面的“老朋友”，因此提前学习它的使用方法是很必要的。
第四，多观察多思考。流体力学涉及到我们生活的方方面面，我们可以观察一些日常现象并且加以思考，思考其涉及的流体力学知识。如风吹树叶的运动、下水道的涡流、飞机起飞时的气流等，将理论与实际生活结合。分析这些现象时，可以运用伯努利方程、牛顿定律等基本原理，使枯燥的数学推导变得生动，同时可以增强自己的兴趣。
第五，流体力学涉及大量复杂的问题，加入学习小组或讨论小组，通过与同学们的交流，可以发现自己思考盲区并相互启发。解释概念给他人，也有助于你自己加深理解。比如和室友、同班同学讨论，能够互补知识盲区，共同进步。
学习资源：
首先是课本，一定要将课本吃透，特别是一些重要公式的推导，如伯努利方程、N-S方程等。同时，重点注意课后的练习题，及时对所学的知识进行巩固。
其次，流体力学的某些概念可能比较抽象，和其他同学一起讨论、解题能帮助你从不同的角度理解问题。教学相长也是一种有效的学习方式。
最后，可以借助网络资源，如B站等，通过一些可视化的视频可以对抽象的知识又更好的理解。
学习规划管理：
我个人使用的方法比较传统，也比较有效。我喜欢将近期需要解决的任务列出来，写在便签上，然后贴在桌子上，时时刻刻都能注意到，并且在完成一项之后就将其撕下。
对于每个任务，一定要写出明确的时间节点，主要每天分配的任务量，不可过多或过少，保持一定的积极性，比如我用两天的时间整理出连续性方程涉及的所有知识，再用一天的时间做练习题。这样的时间规划能够在无形中督促自己提高效率，更加自律。
学习困难：
最大的困难是我们使用的是英语版教材，由于当时是大二上学期，英语水平有限，而且流体力学本身就是非常抽象的知识，所以当时感觉到不小的压力。
面对一些困难与问题，首先是要有个好的心态，不能觉得它难就一拖再拖甚至放弃，多与同学交流，询问别人有没有好的方法。
第二，适当结合中文的教材，但不能完全依赖，因为二者在编写的逻辑上存在着很大的不同，一定要有一个主逻辑，再加以其他资料进行补充。
第三，尝试阅读英文。阅读英文文献是在接下来的学习科研中必备的技能，因此，可以利用这个机会，学习一些专业词汇，学习相关知识用英文怎样表述。
关于刷题：
刷题是正常的，也是必要的，但是一定要学会整理归纳。
首先要归纳知识点，在完全掌握一个章节的知识之后再去做题，题目以课后练习为主，特别是老师强调的。如果时间来不及，可以只写出思路，省去计算过程，但一定要在考试前自己完完全全算一题。
其次是归纳错题，找出错误的原因并且加以总结，是公式不会还是计算错误等等，犯过的错考试的时候尽量不要犯。
希望我的学习心得和经验能够帮助到同学们，也祝大家学业顺利，学有所成！
课程老师：俞自涛、范利武
学习总结：工程流体力学作为我们学院在大二碰到的第一门专业课，理清楚教材中知识脉络还是相当重要的。除去第一、二章的引入和第六章的承上启下外，3、7；4、8；5、9几章内容上都是一一对应，像3、7都是研究理想流体，4、8都是研究实际流体，5、9都是研究一元可压缩流体。搞清晰每一个部分的研究对象以及公式的适用对象在这门课的学习中是十分重要的。
先讲一讲第六章的量纲分析方法，这部分是由范利武老师给大家讲的。这部分内容比较简单（基本上课堂上跟上节奏就可以完全理解），与工流内容上的关系不大，但是在分析实际工程问题和实验分析时有奇效，是一个实用性较强的单元；而且其易于理解，考试也必考一道证明题，预习和复习的性价比较高。
剩下的内容就是我们流体力学的核心内容，在秋学期里的重点在于概念的理解上面，比如切应力、层流湍流、雷诺数……以及两个守恒公式的理解：高斯公式和伯努利公式（值得注意的是俞老师会将第8章中有关圆柱绕流的内容放在秋学期讲，这部分的核心是切应力和逆压差）；冬学期的核心在于公式的推导，尤其是NS方程的不同形式如何推导和求解。有关可压缩流体的内容较为容易理解，重点在于公式的记忆和运用，可以多多研究书上的例题。
此外，俞老师会推荐一系列的外文教材和其他读物，可以读一读更加地道的流体力学的原理推导。
复习：首先要提醒大家工流力学是两门课，不要以为秋学期的考试是期中考而懈怠。在秋学期的考试中，针对概念和过程的理解更加重要一些，尤其是老师课上讲的某些例子可以重点看一看；冬学期就重在公式运用和解方程上面，可以重点突击书上的典型例题。