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一、招生学院及考试科目- `5 [2 I& C E0 P" r! Z; @5 f
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大气物理研究所 ①101思想政治理论0 k2 J9 u; }, m) S6 I6 w; r
②201英语(一)
( ?. Y2 J) j* \9 V( P ③302数学(二)
4 l o! `7 g3 E ④812流体力学
7 s+ w; d# n( P \# K 二、812流体力学考试大纲流体力学是现代力学的重要分支,是许多学科专业的基础理论课程,本科目的考试内容主要包括流体的物理性质、流体运动学、动力学和静力学,无粘不可压缩、可压缩流动,粘性不可压缩流动及湍流、流体波动和旋涡理论等方面。要求考生对其基本概念有较深入的了解,能够熟练地掌握基本方程的推导,并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
) T4 q1 A# h( U; @ 试卷结构:
: t8 b6 D3 s' a: {7 ~' M% G2 N
5 n; P& L' Y: T: |8 }8 r3 u 判断题、简答题、计算题 考试内容:
! \. D ^* A0 Q! L( n2 E (一) 流体的物理性质
( V( X5 q" V7 @5 l 固液气体的宏观性质与微观结构,连续介质假设及其适用条件,流体的物理性质(粘性、可压缩性与热膨胀性、输运性质、表面张力与毛细现象) ,质量力与表面力。 ) j: ^* l) W/ ]6 q. U! E
(二) 流体运动学 ; P! e9 X4 Z% Z3 I. j# d
流体运动的描述(拉格朗日描述与欧拉描述及其间的联系、物质导数与随体导数、迹线、流线及脉线),流场中的速度分解,涡量,涡量场,涡线、涡管、涡通量,涡管强度及守恒定理。 ' D6 k: b6 t' g
(三) 流体动力学
, t, U7 y5 Z/ D, W9 t4 L; o 连续性方程(雷诺输运定理),动量方程(流体的受力、应力张量),能量方程(热力学定律),本构关系,状态方程,流体力学方程组及定解条件,正交曲线坐标系,量纲分析与流动相似理论,流体力学中的无量纲量及其物理意义、相似原理的应用。
. z5 Q) e% H e* |" A (四) 流体静力学
0 f' [) A1 C/ m' J 控制方程,液体静力学规律,自由面的形状,非惯性坐标系中的静止液体。
- \2 D# i. J2 W' f (五) 无粘流动的一般理论
6 Q6 e" g5 v% A1 _' O9 L 无粘流动的控制方程,Bernoulli 方程,Bernoulli 方程和动量定理的应用。
- M* D; y3 N3 d; P* L (六) 无粘不可压缩流体的无旋流动
7 ~! p) u$ P; ~$ n R 控制方程及定解条件,势函数及无旋流动的性质,平面定常无旋流动(流函数、源汇、点涡、偶极子、镜像法、保角变换),无旋轴对称流动,非定常无旋流动。 : i* v! J$ j& ?( B
(七) 液体表面波
5 l" B, I) ]- [+ Q& r$ x5 ~2 ]) | 控制方程(小振幅水波) 及定解条件,平面单色波,水波的色散和群速度,水波的能量及其传输,速度与压力场特性,表面张力波及分层流体的重力内波,非线性水波理论。
7 u( f& K4 D% i( W9 e+ V (八) 旋涡运动
; F( f0 [8 ^% J; \. O$ P* c; z7 U 涡量动力学方程和涡量的产生,涡量场(空间特性、时间特性),典型的涡模型。
. T8 O1 J! c. \- d2 q (九) 粘性不可压缩流动
* c/ v- o/ f' y 控制方程及定解条件,定常的平行剪切流动(Couette 流动、Poiseuille 流动等),非定常的平行剪切流动(Stokes 第一和第二问题、管道流动的起动问题),圆对称的平面粘性流动(圆柱 Couette 流及其起动过程),小雷诺数粘性流动。 # D B5 a, o, p/ r2 K
(十) 层流边界层和湍流 + j- g) X! e% I( _5 y! h
边界层的概念,层流边界层方程(Blasius 平板边界层),边界层的分离,湍流的发生,层流到湍流的转捩,雷诺方程和雷诺应力。
( w# y" Z" r4 G3 O. N! d (十一) 无粘可压缩流动 Z8 t3 T& ]" T* J! K
声速和马赫数,膨胀波、弱压缩波的形成及其特点,一维等熵流(定常和非定常),激波(正激波和斜激波),拉瓦尔喷管流动的特征。 三、新祥旭推荐参考书1. 《流体力学》 庄礼贤 尹协远 马晖扬著,中国科学技术大学出版社,2009 年版本
( \+ B( T! h K! z' D+ B) v 2. 《流体力学》(上下册) 吴望一编著,北京大学出版社,2010 年版本
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