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一、招生学院及考试科目
0 v0 x; ~) l& D3 l8 A
3 D5 }: z# C: k$ T1 {* ~. J 大气物理研究所 ①101思想政治理论
2 c6 s6 Q5 V# `% I ②201英语(一)
8 ^. n: o! _1 b ③302数学(二) 7 K, s' ^* V# }
④812流体力学 & m0 G' y7 z; c
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。
; l2 X1 B$ R) |% }( M) F4 w 试卷结构:% U% I# K: K8 L2 T0 N x9 `
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判断题、简答题、计算题 考试内容:3 @" T4 {1 ]/ w6 p0 ^
(一) 流体的物理性质
3 ?! b: T5 W9 Q3 m! q7 ^8 ?. c# t8 c 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。 : p3 H: N0 Z4 A% X
(二) 流体运动学 ' f) o' n; D$ _3 O7 F
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。
3 C/ H& q" `3 d# Q$ @ (三) 流体动力学
3 p; S% j( z f9 f7 j5 b# P) L3 Q 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。
+ [; K) b; ]0 C( ?* o (四) 流体静力学 4 [( l* j) a T! [8 d6 q) D
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。
$ h3 W% P2 R5 y" k (五) 无粘流动的一般理论 8 @" ?6 Z4 W F" A5 Y# d9 z
无粘流动的控制方程,Bernoulli 方程,Bernoulli 方程和动量定理的应用。 5 o/ y6 N+ G6 [7 N+ E' |. s5 `2 p. z
(六) 无粘不可压缩流体的无旋流动 5 c) E8 B6 @: W7 |+ [; |6 w$ o! E E; A
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。 7 ~- P5 ~* p _
(七) 液体表面波 # j x i- A. x! ]( _6 u
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。 3 Z& t5 a- h Q) o+ |
(八) 旋涡运动 * I; S; ~" w" v3 u2 C4 N/ C2 f6 I
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。 3 c3 I* c% ~9 m% c% n7 v+ B; @1 k
(九) 粘性不可压缩流动 ) _) E6 p: C+ O1 R* [1 C
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。 + ? R. y' ]7 G( Q6 ]0 S, ?9 L K Y
(十) 层流边界层和湍流 4 X0 w" [( a3 H/ `4 a
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。
. P- _- G. I# k (十一) 无粘可压缩流动 ) _" i# M3 ]: o, F. S4 |
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5 S3 Z J, W) g/ D
2. 《流体力学》(上下册) 吴望一编著,北京大学出版社,2010 年版本 ! T" D5 K- Q% C* N$ L
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