| 课程号 |
00333910 |
学分 |
3 |
| 英文名称 |
Environmental Mechanics |
| 先修课程 |
高等数学、流体力学 |
| 中文简介 |
本课程面是向工学院本科生开设的选修课程，开课目的是使学生了解与环境有关的力学问题，主要内容包括大气及水域中污染物的输运和扩散规律、多孔介质（土体、岩层）中的渗流理论、常见环境灾害（洪水淹没、海啸、溃坝、滑坡）的基本力学特点、环境（灾害）力学的数值模拟方法。通过本课程的学习，要求学生了解环境、渗流与水动力学的基本方程，典型环境力学问题的分析方法、复杂环境灾害的数值模拟方法，为后续专业课程的学习和相关专业的研究打下基础。 |
| 英文简介 |
This course is targeted to the undergraduate students at the College of Engineering and related faculties. The objective of the course is to instruct basic theory、equation and formulations of environmental mechanics problems including contaminant transportation in air and water, seepage flows in porous media, typical environmental disaster problems and related numerical modeling methods, and to provide basic knowledge for future courses and research. |
| 开课院系 |
工学院 |
| 通选课领域 |
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| 是否属于艺术与美育 |
否 |
| 平台课性质 |
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| 平台课类型 |
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| 授课语言 |
中文 |
| 教材 |
渗流力学,翟云方,石油工业出版社,2003；
环境流体力学导论,余常昭,清华大学出版社,1992；
环境流体力学,赵宗升,北京大学出版社,2009；
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| 参考书 |
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| 教学大纲 |
第一部分 环境流体力学基本理论
1、了解环境流体力学的基本理论与相关控制非常
2、了解环境流体力学典型问题的基本特征
第二部分 渗流力学基本理论
1、了解渗流力学基本理论与控制方程
2、掌握渗流的基本概念，典型多孔介质中的渗流规律与分析方法
第三部分 环境（灾害）力学典型问题的基本特点与分析方法
1、了解环境（灾害）力学典型问题的基本特点
2、了解环境（灾害）力学典型问题的的常用分析方法
第四部分 环境力学数值模拟方法
1、了解环境力学常见数值模拟方法
2、应用环境力学常见数值模拟方法分析简单环境力学问题
第一部分 环境流体力学基本理论（18学时）
1、环境流体流动的基本概念与基本方程：
基本概念：流体的物理属性，流动空间的几何特征、流动问题的分类、流动状态的识别，研究流体运动的基本途径
基本方程：流体运动的表示与分析方法，N-S方程、欧拉方程及伯努力方程
2、环境流体力学基本理论与流动问题：
基本理论：简单粘性流体力学，湍流基本方程与经典湍流理论，扩散理论（分子扩散的Fick定律，扩散方程，层流与湍流扩散方程及求解，瞬时源和连续源的扩散）
流动问题：绕流（外流）、管流（内流）、射流与尾流、分层流、多相流
第二部分 渗流力学基本理论（15学时）
1、 多孔介质，连续介质场，渗流，渗流形态的简化；
2、渗流中的力学现象，达西渗流规律、非达西渗流规律及其应用范围，两相渗流规律；
3、单相液体渗流数学模型、单相液体稳定渗流与不稳定渗流理论
4、气体渗流理论（特点、控制方程、稳定与不稳定渗流理论）
5、两相渗流理论（特点、控制方程与求解，稳定与不稳定渗流）
6、复杂渗流理论简介（双重介质渗流、非牛顿流体渗流、传质扩散渗流）
第三部分 环境（灾害）力学典型问题的基本特点与分析方法（6学时）
1、洪水淹没问题的基本特点与分析方法
2、海岸侵袭（海啸）问题的基本特点与分析方法
3、溃坝问题的基本特点与分析方法
4、滑坡与泥石流问题的基本特点与分析方法
第四部分 环境力学数值模拟方法（教学9学时、研讨3学时，共12学时）
1、网格类方法简介（有限差分、有限体积及有限元）
2、粒子类方法介绍（离散元DEM方法，光滑粒子动力学SPH方法）
3、颗粒两相流动与相关数值模拟方法
课堂讲授：45-48学时
专题研讨：3-6 学时
大作业（50%），平时作业（5次，共50%）
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| 教学评估 |
刘谋斌：
学年度学期：16-17-1，课程班：环境力学1，课程推荐得分：4.42，教师推荐得分：4.42，课程得分分数段：90-95；
学年度学期：17-18-1，课程班：环境力学1，课程推荐得分：4.53，教师推荐得分：4.43，课程得分分数段：90-95；
学年度学期：18-19-1，课程班：环境力学1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：8.31，课程得分分数段：80-85；
学年度学期：19-20-1，课程班：环境力学1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：8.65，课程得分分数段：90-95；
学年度学期：20-21-1，课程班：环境力学1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：7.69，课程得分分数段：80-85；
学年度学期：21-22-1，课程班：环境力学1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：9.5，课程得分分数段：85-90；
学年度学期：22-23-1，课程班：环境力学1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：10.0，课程得分分数段：100-105；
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