大连海事大学硕士研究生入学考试大纲

考试科目：工程流体力学

一、试卷满分及考试时间

试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

二、答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

三、试卷内容结构

工程流体力学100%。

工程流体力学

一、绪论

考试内容

流体力学研究的内容和方法;流体与固体、液体与气体的主要区别; 流体的连续介质假设; 作用于流体上的力的分类; 流体的主要物理性质;牛顿内摩擦定律; 流体的分类

考试要求

1. 了解流体力学研究的内容和方法。

2. 掌握流体与固体的主要区别，掌握液体与气体的主要区别。

3. 掌握流体的连续介质假设，包括其内容、依据、意义及其适用范围等。

4. 掌握作用于流体上的力的分类，掌握质量力、表面力等概念。

5. 掌握流体的密度、比体积、体胀系数、压缩率、体积模量等概念，掌握流体的动力粘度、运动粘度、相对粘度及其相互间的关系，掌握流体的粘度随温度的变化规律，掌握流体粘度的测量方法等。

6. 掌握牛顿内摩擦定律及其适用条件。

7. 掌握可压缩流体与不可压缩流体、牛顿流体与非牛顿流体、理想流体与实际流体等概念。

二、流体静力学

考试内容

流体静压强; 欧拉平衡微分方程;力的势函数;等压面;流体平衡基本方程式;流体中压强的表示方法;重力和其他质量力同时作用下流体的平衡

考试要求

1. 掌握流体静压强的概念、流体静压强的特性、流体静压强的不同单位及其换算等，掌握绝对压强、相对压强、表压强、真空度等概念及其相互之间的关系。

2. 掌握欧拉平衡微分方程及其意义与应用，掌握力的势函数的概念，掌握等压面的特性。

3. 掌握流体平衡基本方程式及其物理意义。

4. 掌握重力和其他质量力同时作用下流体相对平衡时的分析与计算。

三、流体运动学

考试内容

研究流体运动的两种方法;流体运动的一些基本概念;连续方程;流体微元的运动分析;有旋运动和无旋运动

考试要求

1. 掌握欧拉法、拉格朗日法。

2. 掌握流体流动的分类，定常流动与非定常流动、一元流动、二元流动、三元流动、迹线、流线、流管、流束、过流断面、湿周、水力半径、当量直径、流量、断面平均流速等概念。掌握流线方程。

3. 掌握连续方程的实质，掌握连续方程的几种表达形式，掌握连续方程的应用。

4. 理解流体微团运动的分析方法。

5. 掌握有旋流动与无旋流动等概念。

四、理想流体动力学基础

考试内容

理想流体运动微分方程;运动微分方程式的葛罗米柯-兰姆形式;恒定有旋运动中沿流线的伯努利积分;重力作用下的伯努利方程;伯努利方程的意义

考试要求

1. 掌握理想流体运动微分方程的推导。

2. 掌握运动微分方程式的葛罗米柯-兰姆形式的推导。

3. 掌握恒定有旋运动中沿流线的伯努利积分的推导。

4. 掌握重力作用下的伯努利方程的推导。

5. 理解伯努利方程的意义。

五、旋涡理论基础

考试内容

涡线;涡线微分方程;涡管;涡束;旋涡强度;速度环量;斯托克斯定理;汤姆孙定理;涡管特性的亥姆霍兹三定理

考试要求

1. 理解旋涡运动的定义及描述旋涡运动的基本参数的概念。

2. 掌握斯托克斯定理、汤姆孙定理、涡管特性的亥姆霍兹三定理及其证明过程。

3. 能够利用旋涡运动的基本定理分析流动现象。

六、粘性流体动力学

考试内容

粘性流体运动微分方程;粘性流体的葛罗米柯-斯托克斯方程;粘性流体微小流束的伯努利方程;动量方程

考试要求

1. 掌握N-S方程的推导。

2. 掌握粘性流体的葛罗米柯-斯托克斯方程的推导。

3. 掌握粘性流体微小流束的伯努利方程的推导。

4. 掌握动量方程及其适用条件，掌握动量方程的应用。

七、理想流体平面势流

考试内容

速度势和流函数;几种简单的平面势流;简单势流的叠加;偶极流;不带环量的圆柱绕流;带环量的圆柱绕流;库塔-儒可夫斯基定理

考试要求

1. 掌握速度势存在的条件和速度势方程的推导。

2. 掌握流函数的定义、性质。

3. 掌握简单平面势流的基本特征及其流函数和势函数，并能绘制其等流函数线和等势函数线的图形。

4. 掌握源环流、汇环流和偶极流的基本特征及其流函数和势函数。

5. 了解不带环量圆柱绕流流动的基本特征及其分析，理解达朗伯尔疑题。

6. 了解带环量圆柱绕流流动的基本特征及其分析，理解马格努斯效应。

八、流体运动阻力与损失

考试内容

流动阻力的两种类型;流体流动的两种状态;层流流动的基本特征;紊流流动的基本特征;雷诺实验;圆管中的层流流动;圆管中的紊流流动;局部阻力与损失

考试要求

1. 掌握流动阻力的两种类型。

2. 了解雷诺实验，理解流体流动的两种状态及其特征，掌握层流、紊流、临界流速、临界雷诺数等概念。

3. 掌握层流流动的基本特征，掌握圆管中的层流流动的特征及分析。

4. 掌握紊流流动的基本特征，掌握圆管中的紊流流动的特征及分析，掌握脉动值、瞬时值、时均值、附加切应力、粘性底层、水力光滑、水力粗糙等概念。

5. 掌握局部阻力与损失的概念、产生原因及其控制措施。

九、粘性流体绕物体流动

考试内容

边界层的概念;边界层微分方程;边界层动量积分关系式; 边界层的位移厚度和动量损失厚度;平板边界层的特征及其分析;曲面边界层及其分离;卡门涡街

考试要求

1. 掌握边界层的概念，掌握边界层的基本特征。

2. 理解边界层微分方程及边界层动量积分方程。

3. 掌握边界层厚度、边界层位移厚度、边界层动量损失厚度等概念。

4. 掌握平板层流边界层、湍流边界层、混合边界层的特征及其分析。

5. 掌握曲面边界层的分离现象，掌握曲面边界层分离的必要条件，掌握减少压差阻力的措施。

6. 理解卡门涡街的概念。

十、可压缩流体的一维流动

考试内容

基本概念;微扰动在空气中的传播;气体一维恒定流动基本方程;理想气体一维等熵流动的特征;气流速度、压强与截面的关系;气体从管嘴的等熵出流

考试要求

1. 掌握完全气体、声速和马赫数、等熵过程、激波等基本概念。

2. 掌握微扰动在不同流速气流中的传播特征。

3. 掌握连续性方程、能量方程的推导。

4. 掌握常用气流参考参数的概念及其应用。

5. 掌握管道截面积变化对气流参数的影响。

6. 掌握收缩喷管的相关概念及其内部典型流动状态。

十一、可压缩流体的平面流动

考试内容

平面马赫波;可压缩流体平面流动基本方程;普朗特-迈耶流动;激波及其形成;激波前后气流参数间的关系;激波的相交与反射;缩放喷管在变工况下的流动分析

考试要求

1. 掌握平面马赫波的相关概念及其流动特征。

2. 掌握可压缩流体平面流动基本方程的推导。

3. 掌握普朗特-迈耶流动的相关概念及其流动特征。

4. 掌握激波的概念、特点及分类。

5. 掌握激波前后气流参数间关系式的推导。

6. 了解特定条件下激波的相交与反射规律。

7. 掌握缩放喷管的相关概念及其内部典型流动状态。

参考书目：

《工程流体力学》(第3版) 陈卓如主编 高等教育出版社

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