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華中科技大學(xué)流體力學(xué)考研

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2021華中科技大學(xué)流體力學(xué)與水力學(xué)專業(yè)研究生考試大綱

第一部分：考試說明
《流體力學(xué)與水力學(xué)》是華中科技大學(xué)水利工程學(xué)科學(xué)術(shù)型碩士研究生生入學(xué)選考的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。
考核目標(biāo)與主要內(nèi)容：考察考生對(duì)工程流體力學(xué)及水力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況、和基于上述知識(shí)的分析相關(guān)問題能力。考核主要內(nèi)容為工程流體力學(xué)及水力學(xué)共有的、應(yīng)掌握的知識(shí)。
考試范圍：流體靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、有旋流動(dòng)與有勢(shì)流動(dòng)、理想流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、粘性流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、流動(dòng)阻力與能量損失及管流計(jì)算。
考試形式與試卷結(jié)構(gòu)：
（一）答卷形式：閉卷，筆試；所列題目均為必答題。
（二）答題時(shí)間：180分鐘。
（三）試卷結(jié)構(gòu)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(jì)算題類
(4)作圖題類

第二部分：考察要點(diǎn)
一、流體基本性質(zhì)
流體的粘性、受力成份及其特點(diǎn)，牛頓內(nèi)摩擦定律
二、流體靜力學(xué)
1、流體靜壓強(qiáng)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(duì)平衡及其壓強(qiáng)分布等
三、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)
1、流體運(yùn)動(dòng)的描述方法及隨體導(dǎo)數(shù)
2、流線
3、連續(xù)性方程
4、流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)分解
四、理想流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
1、理想流體運(yùn)動(dòng)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(dòng)量方程
五、有旋流動(dòng)與有勢(shì)流動(dòng)
1、有旋流動(dòng)
2、線型漩渦（線渦）的誘導(dǎo)速度
3、旋渦強(qiáng)度、速度環(huán)量、速度勢(shì)函數(shù)、流函數(shù)
六、流動(dòng)阻力與能量損失
1、粘性流體流動(dòng)的層流與紊流（湍流），雷諾數(shù)
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(dá)西公式
4、圓管中的層流運(yùn)動(dòng)
5、圓管中的紊流運(yùn)動(dòng)
6、尼古拉茲管流實(shí)驗(yàn)、管流型態(tài)的分區(qū)
7、管流計(jì)算——簡單管路、復(fù)雜管路（串、并聯(lián)管路）的阻力（能量）損失、水泵選擇
七、粘性流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
1、粘性流體微團(tuán)應(yīng)力分解與表達(dá)
2、廣義牛頓內(nèi)摩擦定律
3、不可壓縮粘性流體運(yùn)動(dòng)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(xué)考研院校

基本信息

專業(yè)名稱：流體力學(xué) 專業(yè)代碼：077203 門類/類別：理學(xué) 學(xué)科/類別：力學(xué)

專業(yè)點(diǎn)分布

中國工程物理研究院北京大學(xué) 中國海洋大學(xué) 武漢理工大學(xué) 中山大學(xué)

專業(yè)院校排名

本一級(jí)學(xué)科中，全國具有“博士授權(quán)”的高校共 53 所，本次參評(píng)52 所;部分具有“碩士授權(quán)”的高校也參加了評(píng)估;參評(píng)高校共計(jì) 80 所(注:評(píng)估結(jié)果相同的高校排序不分先后，按學(xué)校代碼排列)

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

流體力學(xué)考研院校

基本信息

專業(yè)名稱：流體力學(xué) 專業(yè)代碼：080103 門類/類別：工學(xué) 學(xué)科/類別：力學(xué)

專業(yè)點(diǎn)分布

中國航天科技集團(tuán)公司第十一研究院北京交通大學(xué) 北京航空航天大學(xué) 北京理工大學(xué) 北京科技大學(xué) 中國石油大學(xué)(北京) 中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 中國科學(xué)院大學(xué) 天津大學(xué) 燕山大學(xué) 太原理工大學(xué) 太原科技大學(xué) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 中國航空研究院626所沈陽工業(yè)大學(xué) 東北大學(xué) 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 沈陽建筑大學(xué) 吉林大學(xué) 中國航空工業(yè)空氣動(dòng)力研究院哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工程大學(xué) 中國船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院復(fù)旦大學(xué) 同濟(jì)大學(xué) 上海交通大學(xué) 陸軍工程大學(xué) 中國船舶科學(xué)研究中心東南大學(xué) 南京航空航天大學(xué) 南京理工大學(xué) 江蘇科技大學(xué) 中國礦業(yè)大學(xué) 浙江大學(xué) 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 合肥工業(yè)大學(xué) 廈門大學(xué) 中國石油大學(xué)(華東) 鄭州大學(xué) 武漢大學(xué) 華中科技大學(xué) 重慶大學(xué) 西南石油大學(xué) 四川大學(xué) 西南交通大學(xué) 昆明理工大學(xué) 西安交通大學(xué) 西北工業(yè)大學(xué) 西安理工大學(xué) 蘭州理工大學(xué)

專業(yè)院校排名

0801 力學(xué)

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

流體力學(xué)考研考什么

以中國科學(xué)院大學(xué)為例：
一、考試科目基本要求及適用范圍概述

本流體力學(xué)考試大綱適用于中國科學(xué)院大學(xué)力學(xué)專業(yè)的碩士研究生入學(xué)考試。流體力學(xué)是現(xiàn)代力學(xué)的重要分支，是許多學(xué)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(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)，無粘不可壓縮、可壓縮流動(dòng)，粘性不可壓縮流動(dòng)及湍流、流體波動(dòng)和旋渦理論等方面。要求考生對(duì)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(dǎo)，并具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)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(shí)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(jì)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(yùn)性質(zhì)、表面張力與毛細(xì)現(xiàn)象)，質(zhì)量力與表面力。

流體運(yùn)動(dòng)學(xué)

流體運(yùn)動(dòng)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(dǎo)數(shù)與隨體導(dǎo)數(shù)、跡線、流線及脈線)，流場(chǎng)中的速度分解，渦量，渦量場(chǎng)，渦線、渦管、渦通量，渦管強(qiáng)度及守恒定理。

流體動(dòng)力學(xué)

連續(xù)性方程(雷諾輸運(yùn)定理)，動(dòng)量方程(流體的受力、應(yīng)力張量)，能量方程(熱力學(xué)定律)，本構(gòu)關(guān)系，狀態(tài)方程，流體力學(xué)方程組及定解條件，正交曲線坐標(biāo)系，量綱分析與流動(dòng)相似理論，流體力學(xué)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(xué)

控制方程，液體靜力學(xué)規(guī)律，自由面的形狀，非慣性坐標(biāo)系中的靜止液體。

無粘流動(dòng)的一般理論

無粘流動(dòng)的控制方程，Bernoulli方程，Bernoulli方程和動(dòng)量定理的應(yīng)用。

無粘不可壓縮流體的無旋流動(dòng)

控制方程及定解條件，勢(shì)函數(shù)及無旋流動(dòng)的性質(zhì)，平面定常無旋流動(dòng)(流函數(shù)、源匯、點(diǎn)渦、偶極子、鏡像法、保角變換)，無旋軸對(duì)稱流動(dòng)，非定常無旋流動(dòng)。

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(chǎng)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(yùn)動(dòng)

渦量動(dòng)力學(xué)方程和渦量的產(chǎn)生，渦量場(chǎng)(空間特性、時(shí)間特性)，典型的渦模型。

粘性不可壓縮流動(dòng)

控制方程及定解條件，定常的平行剪切流動(dòng)(Couette流動(dòng)、Poiseuille流動(dòng)等)，非定常的平行剪切流動(dòng)(Stokes第一和第二問題、管道流動(dòng)的起動(dòng)問題)，圓對(duì)稱的平面粘性流動(dòng)(圓柱Couette流及其起動(dòng)過程)，小雷諾數(shù)粘性流動(dòng)。

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(dòng)

聲速和馬赫數(shù)，膨脹波、弱壓縮波的形成及其特點(diǎn)，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(dòng)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(xì)現(xiàn)象。

流體運(yùn)動(dòng)學(xué)

熟練掌握流體運(yùn)動(dòng)的兩種描述、物質(zhì)導(dǎo)數(shù)與隨體導(dǎo)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(shì)的概念及數(shù)學(xué)描述，掌握流場(chǎng)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(qiáng)度等概念。

流體動(dòng)力學(xué)

熟練掌握連續(xù)性方程、動(dòng)量方程和能量方程的推導(dǎo)及應(yīng)用。

掌握本構(gòu)關(guān)系及狀態(tài)方程。

掌握流體力學(xué)方程組及定解條件，了解正交曲線坐標(biāo)系下的流體力學(xué)方程組。

掌握量綱分析與流動(dòng)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(xué)

理解并掌握靜力學(xué)基本控制方程。

掌握液體靜力學(xué)規(guī)律及應(yīng)用(自由面的形狀，非慣性坐標(biāo)系中的靜止液體)。

無粘流動(dòng)的一般理論

掌握無粘流動(dòng)的控制方程的推導(dǎo)及應(yīng)用。

熟練掌握Bernoulli方程推導(dǎo)，靈活運(yùn)用Bernoulli方程和動(dòng)量定理。

無粘不可壓縮流體的無旋流動(dòng)

理解并掌握控制方程及定解條件、勢(shì)函數(shù)概念及無旋流動(dòng)的性質(zhì)。

熟練掌握并靈活運(yùn)用平面定常無旋流動(dòng)基本概念及方法(流函數(shù)、源匯、點(diǎn)渦、偶極子、鏡像法、保角變換)。

了解無旋軸對(duì)稱流動(dòng)，非定常無旋流動(dòng)。

液體表面波

熟練掌握小振幅水波的控制方程推導(dǎo)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?jì)算，速度與壓力場(chǎng)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(yùn)動(dòng)

掌握渦量動(dòng)力學(xué)方程和渦量的產(chǎn)生

熟悉渦量場(chǎng)的基本空間特性、時(shí)間特性，了解典型的渦模型(點(diǎn)渦、蘭金渦、奧森渦、泰勒渦)。

粘性不可壓縮流動(dòng)

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(dǎo)及定解條件。

熟練掌握并靈活運(yùn)用定常的平行剪切流動(dòng)問題(Couette流動(dòng)、Poiseuille流動(dòng)等)。

掌握非定常的平行剪切流動(dòng)問題(Stokes第一和第二問題、管道流動(dòng)的起動(dòng)等)，圓對(duì)稱的平面粘性流動(dòng)(圓柱Couette流及其起動(dòng)過程)，小雷諾數(shù)粘性流動(dòng)。

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(dǎo)(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(dòng)速度、平均速度、瞬時(shí)流場(chǎng)、平均流場(chǎng)、雷諾平均方程等基本概念

無粘可壓縮流動(dòng)

(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(diǎn)。

(3)熟練掌握定常一維等熵流的分析及計(jì)算，了解非定常一維等熵流的分析及計(jì)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(dòng)的特征。

五、主要參考書目：

1.《流體力學(xué)》莊禮賢尹協(xié)遠(yuǎn)馬暉揚(yáng)著，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2009年版本

2.《流體力學(xué)》（上下冊(cè)）吳望一編著，北京大學(xué)出版社，2010年版本

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