[478] 硕士生入学专业基础课考试大纲
流体力学
一、考试要求
考试为笔试、闭卷形式。重点考察学生对基本概念、基本公式、基本计算方法的掌握和应用能力。避免单纯的死记硬背,更多地强调理解及想象能力。
二、内容范围
1、 绪论
(1)连续介质模型
(2)作用于流体上的力
(3)流体的主要物理性质
2、流体静力学
(1) 流体静压强
静压强概念及其性质,流体平衡微分方程,重力场中流体静压强的分布,压强的计算标准和度量单位及测量压强的仪器;
(2) 液体的相对平衡
(3) 静水总压力
作用于平面壁上的静水总压力和作用于曲面壁上的静水总压力;
(4) 阿基米德原理
本部分的重点是掌握基本概念及基本公式,掌握点压强与总压力的计算方法。
3、 流体动力学基础
(1) 描述流体运动的两种方法及欧拉法的基本概念
(2) 流体力学三大基本方程
连续性方程,恒定元流能量方程,恒定总流能量方程,恒定气流能量方程,恒定总流动量方程。
(3) 理论流体力学初步
流体微团运动的分析,几种简单的平面无旋流动,势流叠加原理及圆柱绕流,理想流体运动微分方程及其积分,连续性微分方程,粘性流体运动微分方程。
本部分的重点是掌握基本概念及基本公式,能够灵活运用流体动力学三大方程(连续性方程、伯诺里方程和动量方程)求解实际问题。
4、相似原理与量纲分析
(1) 量纲分析的意义与量纲和谐原理
(2) 量纲分析原理
雷列法与π定理法。
(3) 流动相似概念及流动相似条件
相似准则及模型实验。
本部分的重点是掌握基本概念及基本公式,掌握量纲分析法、模型实验及相似准则。
5、流动阻力与水头损失
(1)流动阻力与水头损失的两种形式
(2)雷诺实验及流体流动的两种型态
(3)均匀流动基本方程及圆管中的层流运动
(4)紊流理论初步
紊流的脉动值与时均法值,紊流阻力的混合长度理论,断面速度分布,尼古拉兹实验,紊流的半经验与经验公式及工业管道的柯列勃洛克公式;
(5)非圆管的沿程损失及管道的局部损失
本部分的重点是掌握基本概念及基本公式,掌握流态判别方法,圆管层流的运动规律,沿程水头损失及局部水头损失的计算方法,沿程阻力系数的变化规律以及影响因素。
6、不可压缩流体的管道流动
(1) 孔口与管嘴出流
(2) 简单管路与串并联管路及沿程均匀泄流
(3) 管网计算基础
(4) 有压管路的水击
本部分的重点是掌握基本概念及基本公式,掌握有压管流的水力计算及水头线绘制方法。
7、可压缩流体的管道流动
(1) 一元恒定气流基本方程
连续性方程,状态方程,动量方程,能量方程,理想气体过程方程。
(2) 音速和马赫数
音速,马赫数,滞止参数,气流按不可压缩处理的限度。
(3) 变截面喷管中等熵流动
流动参数与截面积的关系,通过收缩喷管的最大流量。
(4) 等截面管道中实际气体的恒定流动
等温流动,绝热流动。
本部分的重点是掌握基本概念,基本公式及有关参数的计算。
8、气体紊流射流
(1) 自由射流的结构与特征
射流的结构,射流的特征。
(2) 圆断面射流的运动分析
轴心速度,断面流量,断面平均流速,质量平均流速,起始段核心长度,核心收缩角。
(3) 温差射流
温差射流的基本特征,圆断面温差射流运动分析。
三、试卷结构
考试题大体上可分为下列4种类型:
1. 概念型题(20%)
重点考察学生对基本概念的理解程度,对于死记硬背定义者,难以准确回答这类问题。这个类型题的基本形式有以下几种:填空、选择、判断等。
2. 证明型题(10%)
此类型题在于考察考生综合运用所学知识,证明有关结论的能力。
3. 叙述型题(10%)
通过此类考题考察学生运用专业或工程语言,简单准确的叙述能力。这个类型题的基本形式为简答题。
4. 计算型题(60%)
正确的思维方式,简洁而清晰的计算方法,准确的计算结果,将在这类考题中得以充分的检验。
四、主要参考书目
1.《工程流体力学》(第一版)张维佳主编 黑龙江科学技术出版社,2001
2.《流体力学泵与风机》(第四版)蔡增基 龙天渝主编 中国建筑工业出版社,1999
3.《工程流体力学》(第二版)陈卓如主编 高等教育出版社,2003