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華中科技大學流體力學考研

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2021華中科技大學流體力學與水力學專業研究生考試大綱

第一部分：考試說明
《流體力學與水力學》是華中科技大學水利工程學科學術型碩士研究生生入學選考的專業基礎課之一。
考核目標與主要內容：考察考生對工程流體力學及水力學基礎知識的掌握情況、和基于上述知識的分析相關問題能力。考核主要內容為工程流體力學及水力學共有的、應掌握的知識。
考試范圍：流體靜力學、運動學、有旋流動與有勢流動、理想流體動力學基礎、粘性流體動力學基礎、流動阻力與能量損失及管流計算。
考試形式與試卷結構：
（一）答卷形式：閉卷，筆試；所列題目均為必答題。
（二）答題時間：180分鐘。
（三）試卷結構與考試題型
試卷共150分,基本的考試題型（可能采用的）：
(1)填空及選擇填空類
(2)簡答題類
(3)計算題類
(4)作圖題類

第二部分：考察要點
一、流體基本性質
流體的粘性、受力成份及其特點，牛頓內摩擦定律
二、流體靜力學
1、流體靜壓強及其特征
2、流體平衡微分方程式
3、靜止液體作用在固體表面上的總壓力
4、液體的相對平衡及其壓強分布等
三、流體運動學
1、流體運動的描述方法及隨體導數
2、流線
3、連續性方程
4、流體微團運動分解
四、理想流體動力學基礎
1、理想流體運動微分方程
2、理想流體恒定元流的能量方程——伯努利方程
3、理想流體恒定總流的能量方程——總流伯努利方程
4、動量方程
五、有旋流動與有勢流動
1、有旋流動
2、線型漩渦（線渦）的誘導速度
3、旋渦強度、速度環量、速度勢函數、流函數
六、流動阻力與能量損失
1、粘性流體流動的層流與紊流（湍流），雷諾數
2、粘性總流的能量方程——粘性管流伯努利方程
3、沿程損失與局部損失概念，達西公式
4、圓管中的層流運動
5、圓管中的紊流運動
6、尼古拉茲管流實驗、管流型態的分區
7、管流計算——簡單管路、復雜管路（串、并聯管路）的阻力（能量）損失、水泵選擇
七、粘性流體動力學基礎
1、粘性流體微團應力分解與表達
2、廣義牛頓內摩擦定律
3、不可壓縮粘性流體運動微分方程——N-S方程
4、恒定流（定常流）N-S方程的解析解

流體力學考研院校

基本信息

專業名稱：流體力學專業代碼：077203 門類/類別：理學學科/類別：力學

專業點分布

中國工程物理研究院北京大學中國海洋大學武漢理工大學中山大學

專業院校排名

本一級學科中，全國具有“博士授權”的高校共 53 所，本次參評52 所;部分具有“碩士授權”的高校也參加了評估;參評高校共計 80 所(注:評估結果相同的高校排序不分先后，按學校代碼排列)

序號	學校代碼	學校名稱	評選結果
1	10001	北京大學	A+
2	10003	清華大學	A+
3	10213	哈爾濱工業大學	A
4	10698	西安交通大學	A
5	10006	北京航空航天大學	A-
6	10056	天津大學	A-
7	10141	大連理工大學	A-
8	10287	南京航空航天大學	A-
9	10007	北京理工大學	B+
10	10247	同濟大學	B+
11	10248	上海交通大學	B+
12	10280	上海大學	B+
13	10335	浙江大學	B+
14	10358	中國科學技術大學	B+
15	10487	華中科技大學	B+
16	10699	西北工業大學	B+
17	10004	北京交通大學	B
18	10217	哈爾濱工程大學	B
19	10288	南京理工大學	B
20	10290	中國礦業大學	B
21	10294	河海大學	B
22	10613	西南交通大學	B
23	10730	蘭州大學	B
24	90002	國防科技大學	B
25	10005	北京工業大學	B-
26	10008	北京科技大學	B-
27	10286	東南大學	B-
28	10497	武漢理工大學	B-
29	10532	湖南大學	B-
30	10558	中山大學	B-
31	10610	四川大學	B-
32	10611	重慶大學	B-
33	10112	太原理工大學	C+
34	10147	遼寧工程技術大學	C+
35	10246	復旦大學	C+
36	10486	武漢大學	C+
37	10530	湘潭大學	C+
38	10559	暨南大學	C+
39	10561	華南理工大學	C+
40	10674	昆明理工大學	C+
41	11414	中國石油大學	C+
42	10145	東北大學	C
43	10183	吉林大學	C
44	10299	江蘇大學	C
45	10422	山東大學	C
46	10459	鄭州大學	C
47	10533	中南大學	C
48	11646	寧波大學	C
49	10107	石家莊鐵道大學	C-
50	10128	內蒙古工業大學	C-
51	10150	大連交通大學	C-
52	10216	燕山大學	C-
53	10359	合肥工業大學	C-
54	10384	廈門大學	C-
55	10403	南昌大學	C-
56	10710	長安大學	C-

流體力學考研院校

基本信息

專業名稱：流體力學專業代碼：080103 門類/類別：工學學科/類別：力學

專業點分布

中國航天科技集團公司第十一研究院北京交通大學北京航空航天大學北京理工大學北京科技大學中國石油大學(北京) 中國礦業大學(北京) 中國科學院大學天津大學燕山大學太原理工大學太原科技大學內蒙古工業大學中國航空研究院626所沈陽工業大學東北大學遼寧工程技術大學沈陽建筑大學吉林大學中國航空工業空氣動力研究院哈爾濱工業大學哈爾濱工程大學中國船舶及海洋工程設計研究院復旦大學同濟大學上海交通大學陸軍工程大學中國船舶科學研究中心東南大學南京航空航天大學南京理工大學江蘇科技大學中國礦業大學浙江大學中國科學技術大學合肥工業大學廈門大學中國石油大學(華東) 鄭州大學武漢大學華中科技大學重慶大學西南石油大學四川大學西南交通大學昆明理工大學西安交通大學西北工業大學西安理工大學蘭州理工大學

專業院校排名

0801 力學

序號	學校代碼	學校名稱	評選結果
1	10001	北京大學	A+
2	10003	清華大學	A+
3	10213	哈爾濱工業大學	A
4	10698	西安交通大學	A
5	10006	北京航空航天大學	A-
6	10056	天津大學	A-
7	10141	大連理工大學	A-
8	10287	南京航空航天大學	A-
9	10007	北京理工大學	B+
10	10247	同濟大學	B+
11	10248	上海交通大學	B+
12	10280	上海大學	B+
13	10335	浙江大學	B+
14	10358	中國科學技術大學	B+
15	10487	華中科技大學	B+
16	10699	西北工業大學	B+
17	10004	北京交通大學	B
18	10217	哈爾濱工程大學	B
19	10288	南京理工大學	B
20	10290	中國礦業大學	B
21	10294	河海大學	B
22	10613	西南交通大學	B
23	10730	蘭州大學	B
24	90002	國防科技大學	B
25	10005	北京工業大學	B-
26	10008	北京科技大學	B-
27	10286	東南大學	B-
28	10497	武漢理工大學	B-
29	10532	湖南大學	B-
30	10558	中山大學	B-
31	10610	四川大學	B-
32	10611	重慶大學	B-
33	10112	太原理工大學	C+
34	10147	遼寧工程技術大學	C+
35	10246	復旦大學	C+
36	10486	武漢大學	C+
37	10530	湘潭大學	C+
38	10559	暨南大學	C+
39	10561	華南理工大學	C+
40	10674	昆明理工大學	C+
41	11414	中國石油大學	C+
42	10145	東北大學	C
43	10183	吉林大學	C
44	10299	江蘇大學	C
45	10422	山東大學	C
46	10459	鄭州大學	C
47	10533	中南大學	C
48	11646	寧波大學	C
49	10107	石家莊鐵道大學	C-
50	10128	內蒙古工業大學	C-
51	10150	大連交通大學	C-
52	10216	燕山大學	C-
53	10359	合肥工業大學	C-
54	10384	廈門大學	C-
55	10403	南昌大學	C-
56	10710	長安大學	C-

流體力學考研考什么

以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的碩士研究生入學考試。流體力學是現代力學的重要分支，是許多學科專業的基礎理論課程，本科目的考試內容主要包括流體的物理性質、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。

試卷結構：判斷題(20分)、簡答題(60分)、計算題(70分)

三、考試內容：

流體的物理性質

固液氣體的宏觀性質與微觀結構，連續介質假設及其適用條件，流體的物理性質(粘性、可壓縮性與熱膨脹性、輸運性質、表面張力與毛細現象)，質量力與表面力。

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系、物質導數與隨體導數、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

連續性方程(雷諾輸運定理)，動量方程(流體的受力、應力張量)，能量方程(熱力學定律)，本構關系，狀態方程，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、相似原理的應用。

流體靜力學

控制方程，液體靜力學規律，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，勢函數及無旋流動的性質，平面定常無旋流動(流函數、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波，非線性水波理論。

旋渦運動

渦量動力學方程和渦量的產生，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，湍流的發生，層流到湍流的轉捩，雷諾方程和雷諾應力。

無粘可壓縮流動

聲速和馬赫數，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

了解固液氣體的宏觀性質與微觀結構，深入理解并掌握連續介質假設及其適用條件。

熟練掌握流體的物理性質的基本概念，了解毛細現象。

流體運動學

熟練掌握流體運動的兩種描述、物質導數與隨體導數的概念。

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

熟練掌握連續性方程、動量方程和能量方程的推導及應用。

掌握本構關系及狀態方程。

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。

掌握液體靜力學規律及應用(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、勢函數概念及無旋流動的性質。

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、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的計算，速度與壓力場特性。

了解表面張力波及分層流體的重力內波、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，湍流的發生，層流到湍流的轉捩。

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》莊禮賢尹協遠馬暉揚著，中國科學技術大學出版社，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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