高等流體力學
Advanced Fluid Mechanics, Fall 2002
2002秋季
研究流體動力學的基本概念和方法。連續體的品質守恆，動量和能量方程，黏性流體的納維－斯托克斯方程，相似性和維度分析，流體潤滑理論，邊界層和分離區，環流和渦量定理，潛流，紊流的介紹，上升和拖曳，表面張力和表面張力驅動流。
建議使用由James A. Fay (麻省理工學院出版, 1994年)編寫的《流體力學概論》Introduction to Fluid Mechanics，在每單元的大綱裏都建議閱讀Fay的書裏的內容。Fay的書是高年級大學生水準，但是包括了課堂中大部分討論的主題。授課中將涉及更精確或者不同重點的內容，大綱裏指出了一些精選的主題，會相應提供特殊的講稿。學生需要學習課堂上或者課程大綱裏提到的內容。
有學識的學生即使閱讀其他內容相當的書本都能獲得同樣的效果，他們能習慣性地廣泛閱讀和搜索參考資料，來滿足他們對基礎原理的需要。
要求所有學生閱讀的第二本書是由Ascher.H.shapiro和Ain.A.Sonin寫的《高等流體力學問題》Advanced Fluid Mechanics Problems。
- 課程重點
本課程有整單元的互動式問題組以及講稿大綱和一系列有用的閱讀資料。
- 作業問題和輔導課
作業問題來自Shapiro和Sonin 的《高等流體力學問題》Advanced Fluid Mechanics Problems，主題由課程大綱指示。作業問題不必繳交，但要在輔導課上討論。每週安排3節輔導課，要求是每個學生應該每週參加一次輔導課，通常是同一個時段的課。安排三次課是一方面配合學生的不同時間安排，一方面減少班級規模，這樣可以有更多自由討論的機會。
本課程的主要目的不是向學生灌輸進階內容（涉及的主題實際上並不一定是進階的），而是為了幫助學生掌握基本原則，培養快速、有效地解決不同實際流體力學問題的能力。授課中介紹並說明了基本定律、方法和模擬近似值，這些形成了流體力學的基礎。問題和輔導課幫助學生藉由實踐、嘗試錯誤以掌握內容，形成有效解決流體力學問題的思維方法。
指派的問題和輔導課完全都是自願的，不用繳交問題也不用點名，除非為了幫助導師記住學生的名字。但是，根據我們多年經驗，你要相信的是，你至少要在輔導課前獨立完成指派的問題，並藉由輔導課來查漏補缺並形成新觀點，否則，你在本課程將所獲甚少。雖然在教與學之間有很大的差別，但是我們會用各種方法隨時幫助你去掌握課程內容。
- 測驗和成績
在學期中會有兩次先行通知的一個小時的小測驗，為了減少時間壓力，我們傾向於晚上進行測驗。
會有一個三個小時的期末考試。
小測驗和考試將允許限制頁數的開卷（一個計算器和有數學公式和表格的本子），不允許有其他課本之使用。小測驗和考試中不會出一般問題，而是會深入考查你對基本內容的掌握程度，以及在最簡單且有可能的現實情況中進行問題建模的技巧。
兩次小測驗和期末考試在成績中佔有相等的比例，成績則根據以上兩者的情況所得。
你可以在期末考試結束時藉由繳交你重整理的有重點性的講稿筆記得到額外的分數，這個筆記必須條理清晰，結構緊湊。這個不是必須做的，如果你不做你的分數也不會受到影響。成績在檢查筆記前已經確定了，之後只是做一些向上的調整。但是，重新整理和學習課堂講稿，最好在授課的同一天進行，並同時參考課文，這是最有效的學習方式之一，而且事半功倍。請不要繳交和黑板所寫的相同的筆記，只有在你的筆記中有你的想法的時候才會給你額外的分數。
麻省理工學院校內流體力學模組計畫（iFluids）MIT School-Wide Modular Program for Fluid Mechanics (iFluids)
