流體力學考研考什么

推薦訪問: 流體力學 發(fā)布時間:2019-05-24 編輯:考研派小莉
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中國科學院大學為例:
一、考試科目基本要求及適用范圍概述
本流體力學考試大綱適用于中國科學院大學力學專業(yè)的碩士研究生入學考試。流體力學是現(xiàn)代力學的重要分支,是許多學科專業(yè)的基礎(chǔ)理論課程,本科目的考試內(nèi)容主要包括流體的物理性質(zhì)、流體運動學、動力學和靜力學,無粘不可壓縮、可壓縮流動,粘性不可壓縮流動及湍流、流體波動和旋渦理論等方面。要求考生對其基本概念有較深入的了解,能夠熟練地掌握基本方程的推導,并具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。
二、考試形式
考試采用閉卷筆試形式,考試時間為180分鐘,試卷滿分150分。
試卷結(jié)構(gòu):判斷題(20分)、簡答題(60分)、計算題(70分)
三、考試內(nèi)容:
流體的物理性質(zhì)
固液氣體的宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu),連續(xù)介質(zhì)假設(shè)及其適用條件,流體的物理性質(zhì)(粘性、可壓縮性與熱膨脹性、輸運性質(zhì)、表面張力與毛細現(xiàn)象),質(zhì)量力與表面力。
流體運動學
流體運動的描述(拉格朗日描述與歐拉描述及其間的聯(lián)系、物質(zhì)導數(shù)與隨體導數(shù)、跡線、流線及脈線),流場中的速度分解,渦量,渦量場,渦線、渦管、渦通量,渦管強度及守恒定理。
流體動力學
連續(xù)性方程(雷諾輸運定理),動量方程(流體的受力、應(yīng)力張量),能量方程(熱力學定律),本構(gòu)關(guān)系,狀態(tài)方程,流體力學方程組及定解條件,正交曲線坐標系,量綱分析與流動相似理論,流體力學中的無量綱量及其物理意義、相似原理的應(yīng)用。
流體靜力學
控制方程,液體靜力學規(guī)律,自由面的形狀,非慣性坐標系中的靜止液體。
無粘流動的一般理論
無粘流動的控制方程,Bernoulli方程,Bernoulli方程和動量定理的應(yīng)用。
無粘不可壓縮流體的無旋流動
控制方程及定解條件,勢函數(shù)及無旋流動的性質(zhì),平面定常無旋流動(流函數(shù)、源匯、點渦、偶極子、鏡像法、保角變換),無旋軸對稱流動,非定常無旋流動。
液體表面波
控制方程(小振幅水波)及定解條件,平面單色波,水波的色散和群速度,水波的能量及其傳輸,速度與壓力場特性,表面張力波及分層流體的重力內(nèi)波,非線性水波理論。
旋渦運動
渦量動力學方程和渦量的產(chǎn)生,渦量場(空間特性、時間特性),典型的渦模型。
粘性不可壓縮流動
控制方程及定解條件,定常的平行剪切流動(Couette流動、Poiseuille流動等),非定常的平行剪切流動(Stokes第一和第二問題、管道流動的起動問題),圓對稱的平面粘性流動(圓柱Couette流及其起動過程),小雷諾數(shù)粘性流動。
層流邊界層和湍流
邊界層的概念,層流邊界層方程(Blasius平板邊界層),邊界層的分離,湍流的發(fā)生,層流到湍流的轉(zhuǎn)捩,雷諾方程和雷諾應(yīng)力。
無粘可壓縮流動
聲速和馬赫數(shù),膨脹波、弱壓縮波的形成及其特點,一維等熵流(定常和非定常),激波(正激波和斜激波),拉瓦爾噴管流動的特征。
四、考試要求:
流體的物理性質(zhì)
了解固液氣體的宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu),深入理解并掌握連續(xù)介質(zhì)假設(shè)及其適用條件。
熟練掌握流體的物理性質(zhì)的基本概念,了解毛細現(xiàn)象。
流體運動學
熟練掌握流體運動的兩種描述、物質(zhì)導數(shù)與隨體導數(shù)的概念。
熟練掌握跡線、流線及脈線的概念、物理意義及求法。
掌握速度勢的概念及數(shù)學描述,掌握流場中的速度分解方法
理解并掌握渦量及守恒定律,了解渦線、渦管、渦通量,渦管強度等概念。
流體動力學
熟練掌握連續(xù)性方程、動量方程和能量方程的推導及應(yīng)用。
掌握本構(gòu)關(guān)系及狀態(tài)方程。
掌握流體力學方程組及定解條件,了解正交曲線坐標系下的流體力學方程組。
掌握量綱分析與流動相似理論的概念,熟練掌握雷諾數(shù)的定義和意義。
流體靜力學
理解并掌握靜力學基本控制方程。
掌握液體靜力學規(guī)律及應(yīng)用(自由面的形狀,非慣性坐標系中的靜止液體)。
無粘流動的一般理論
掌握無粘流動的控制方程的推導及應(yīng)用。
熟練掌握Bernoulli方程推導,靈活運用Bernoulli方程和動量定理。
無粘不可壓縮流體的無旋流動
理解并掌握控制方程及定解條件、勢函數(shù)概念及無旋流動的性質(zhì)。
熟練掌握并靈活運用平面定常無旋流動基本概念及方法(流函數(shù)、源匯、點渦、偶極子、鏡像法、保角變換)。
了解無旋軸對稱流動,非定常無旋流動。
液體表面波
熟練掌握小振幅水波的控制方程推導及定解條件
掌握平面單色波、水波的色散和群速度等概念,了解水波的能量及其傳輸?shù)挠嬎?,速度與壓力場特性。
了解表面張力波及分層流體的重力內(nèi)波、非線性水波理論。
旋渦運動
掌握渦量動力學方程和渦量的產(chǎn)生
熟悉渦量場的基本空間特性、時間特性,了解典型的渦模型(點渦、蘭金渦、奧森渦、泰勒渦)。
粘性不可壓縮流動
理解不可壓縮流體模型及其判別條件,掌握控制方程的推導及定解條件。
熟練掌握并靈活運用定常的平行剪切流動問題(Couette流動、Poiseuille流動等)。
掌握非定常的平行剪切流動問題(Stokes第一和第二問題、管道流動的起動等),圓對稱的平面粘性流動(圓柱Couette流及其起動過程),小雷諾數(shù)粘性流動。
層流邊界層和湍流
掌握邊界層的概念。
掌握層流邊界層方程推導(Blasius平板邊界層)
了解邊界層的分離,湍流的發(fā)生,層流到湍流的轉(zhuǎn)捩。
掌握脈動速度、平均速度、瞬時流場、平均流場、雷諾平均方程等基本概念
無粘可壓縮流動
(1)熟練掌握聲速和馬赫數(shù)的概念。
(2)掌握膨脹波、弱壓縮波的形成及其特點。
(3)熟練掌握定常一維等熵流的分析及計算,了解非定常一維等熵流的分析及計算。
(4)深入理解激波(正激波和斜激波)的成因及激波關(guān)系式,了解拉瓦爾噴管流動的特征。
五、主要參考書目:
1.《流體力學》莊禮賢尹協(xié)遠馬暉揚著,中國科學技術(shù)大學出版社,2009年版本
2.《流體力學》(上下冊)吳望一編著,北京大學出版社,2010年版本

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