2021哈爾濱理工大學(xué)工程流體力學(xué)研究生考試大綱 正文

工程流體力學(xué)

參考書目：

《工程流體力學(xué)》，陳卓如，王洪杰，劉全忠，蔡偉華．第3版．高等教育出版社，2013

一、考試目的與要求

測試考生掌握工程流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本理論和方法，以及解決流動(dòng)實(shí)際工程問題的能力?？忌鷳?yīng)掌握流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識、流動(dòng)基本原理和基本方法，初步具備應(yīng)用數(shù)學(xué)方法分析解決流體流動(dòng)問題的能力。

二、試卷結(jié)構(gòu)（滿分50分）

1、簡答題， 10分；
2、分析推導(dǎo)題， 10分；
3、計(jì)算題， 30分。

三、考試內(nèi)容與要求

   （一）緒論
考試內(nèi)容：流體的定義和分類，流體的性質(zhì)，不可壓縮流體、牛頓流體與理想流體的概念，流體的連續(xù)性介質(zhì)模型的概念和物理意義，作用在流體上的力，粘性的概念、表示方法與牛頓內(nèi)摩擦定律。
考試要求：
1．掌握流體基本概念和性質(zhì)。
2．掌握不可壓縮流體、牛頓流體與理想流體的概念。
3．了解流體的分類。
4．掌握流體的連續(xù)性介質(zhì)模型的概念和物理意義。
5．了解作用在流體上的力及單位質(zhì)量力的概念。
（二）流體靜力學(xué)
考試內(nèi)容：靜壓強(qiáng)的概念及其特點(diǎn)，流體平衡微分方程式，靜止流體中壓強(qiáng)的表示方法，力函數(shù)、等壓面的概念，等壓面的特點(diǎn)，絕對靜止時(shí)流體平衡基本方程式、等壓面方程，等壓面方程，靜止流體對平面壁的作用力方程和計(jì)算，靜止流體對曲面壁的作用力的公式及計(jì)算，壓力體的概念和畫法。
考試要求：
1．掌握靜壓強(qiáng)的概念及其特點(diǎn)。
2．了解流體平衡微分方程式的推導(dǎo)過程。
3．掌握靜止流體中壓強(qiáng)的表示方法。
4．掌握力函數(shù)、等壓面的概念及特點(diǎn)，會(huì)用等壓面原理和壓強(qiáng)分布規(guī)律進(jìn)行求解計(jì)算。
5．了解各種形式下的平衡方程、壓強(qiáng)分布規(guī)律和等壓面方程。
6．掌握靜止流體對平面壁的作用力方程和計(jì)算。
7．了解壓力體的概念和畫法，掌握用壓力體方法求靜止流體對曲面壁的作用力的方法。
（三）流體運(yùn)動(dòng)學(xué)
考試內(nèi)容：研究流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法，歐拉方法中加速度的表示方法，恒定流動(dòng)和非恒定流動(dòng)、跡線、流線、流束、過流斷面、當(dāng)量直徑、流量和斷面平均速度的概念，流線的微分方程、流線的特點(diǎn)，角速度的表達(dá)式，有旋運(yùn)動(dòng)和無旋運(yùn)動(dòng)的概念和判別方法，不可壓縮流體直角坐標(biāo)系下的連續(xù)性方程表達(dá)式和物理意義，流場中的速度、加速度、流線的計(jì)算和求法。
考試要求：
1．了解研究流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法。
2．掌握歐拉方法中加速度的表示方法。
3．掌握恒定流動(dòng)、非恒定流動(dòng)、跡線、流線、流束、過流斷面、當(dāng)量直徑、流量和斷面平均速度的概念。
4．掌握流線的微分方程、流線的特點(diǎn)。
5．掌握角速度的表達(dá)式，有旋運(yùn)動(dòng)和無旋運(yùn)動(dòng)的概念和判別方法。
6．掌握不可壓縮流體直角坐標(biāo)系下連續(xù)性方程表達(dá)式。
7．掌握流場中的速度、加速度、流線的計(jì)算和求法。
（四）粘性流體動(dòng)力學(xué)
考試內(nèi)容：粘性流體運(yùn)動(dòng)微分方程式（N-S方程）及限制條件，緩變流動(dòng)及其特性，動(dòng)量和動(dòng)能修正系數(shù)的概念及表達(dá)式，粘性流體恒定總流的伯努利方程及適用條件，系統(tǒng)、控制體及控制面的概念，動(dòng)量方程及其意義，應(yīng)用粘性流體恒定總流的伯努利方程及動(dòng)量方程求解實(shí)際問題。
考試要求：
1．了解粘性流體運(yùn)動(dòng)微分方程式（N-S方程）及限制條件。
2．掌握緩變流動(dòng)及其特性。
3．掌握動(dòng)量和動(dòng)能修正系數(shù)的概念及表達(dá)式。
4．掌握粘性流體恒定總流的伯努利方程及適用條件。
5．掌握系統(tǒng)、控制體及控制面的概念。
6．掌握粘性流體總流伯努利方程的計(jì)算方法。
7．掌握動(dòng)量方程的計(jì)算方法。
（五）理想流體平面勢流
考試內(nèi)容
速度勢和流函數(shù)的概念、特點(diǎn)及存在判定方法，幾種簡單的平面勢流、勢流疊加原理，速度勢和流函數(shù)的求法。
考試要求：
1．掌握速度勢和流函數(shù)的概念、特點(diǎn)及存在判定方法。
2．了解幾種簡單的平面勢流、勢流疊加原理。
3．掌握速度勢和流函數(shù)的求法。
（六）流動(dòng)相似原理基礎(chǔ)
考試內(nèi)容：
流體力學(xué)相似條件、相似原理的基本思想，粘性流體流動(dòng)的力學(xué)相似準(zhǔn)則數(shù)，量綱分析法及π定理的應(yīng)用，用力學(xué)相似準(zhǔn)則解決實(shí)際問題。
考試要求：
1．掌握流體力學(xué)相似條件、相似原理的基本思想。
2. 掌握粘性流體流動(dòng)的力學(xué)相似準(zhǔn)則數(shù)。
3. 掌握量綱分析法及π定理的應(yīng)用。
（七）流體運(yùn)動(dòng)阻力與損失
考試內(nèi)容：流動(dòng)阻力的兩種類型，粘性流體的兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及判定，Re數(shù)表達(dá)式，園管中層流運(yùn)動(dòng)的速度分布規(guī)律和表達(dá)式，流動(dòng)損失的疊加原理，達(dá)西公式及求解局部阻力損失的計(jì)算式，圓管中紊流的構(gòu)成，粘性底層的概念，水力光滑管和粗糙管的概念，尼古拉玆實(shí)驗(yàn)的流動(dòng)分區(qū)及各區(qū)中沿程損失因數(shù)與Re數(shù)和管壁相對粗糙度的關(guān)系，圓管中的紊流運(yùn)動(dòng)的時(shí)均流場的概念，孔口恒定自由和淹沒出流的公式及計(jì)算，圓柱外伸管嘴恒定自由和淹沒出流的公式和計(jì)算方法。
考試要求：
1．了解流動(dòng)阻力的兩種類型，掌握粘性流體的兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及判定，Re數(shù)表達(dá)式。
2．掌握園管中層流運(yùn)動(dòng)的速度分布規(guī)律和表達(dá)式。
3．掌握流動(dòng)損失的疊加原理。
4．掌握達(dá)西公式及求解局部阻力損失的計(jì)算式。
5．掌握圓管中紊流的構(gòu)成，粘性底層的概念，水力光滑管和粗糙管的概念。
6．掌握尼古拉玆實(shí)驗(yàn)的流動(dòng)分區(qū)及各區(qū)中沿程損失因數(shù)與Re數(shù)和管壁相對粗糙度的關(guān)系。
7．掌握孔口恒定自由和淹沒出流的公式及計(jì)算方法。
8．掌握圓柱外伸管嘴恒定自由和淹沒出流的公式和計(jì)算方法。
9．了解圓管中的紊流運(yùn)動(dòng)的時(shí)均流場的概念。
（八）管路的水力計(jì)算
考試內(nèi)容：管路的概念和分類，短管和長管的概念，串、并聯(lián)管路的水力計(jì)算方法，水擊的概念和機(jī)理。
考試要求：
1．了解管路的概念和分類。
2．掌握短管和長管的概念。
3．掌握串、并聯(lián)管路的水力計(jì)算方法。
4．了解水擊的概念和機(jī)理。
（九）粘性流體繞物體流動(dòng)
考試內(nèi)容：邊界層的概念和特點(diǎn)，邊界層微分方程組，邊界層分離的機(jī)理，繞流阻力的分類。
考試要求：
1．了解邊界層的概念。
2．掌握邊界層的特點(diǎn)。
3．了解邊界層微分方程組。
4．掌握邊界層分離的機(jī)理。
5．了解繞流阻力的分類。

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