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一、招生学院及考试科目
+ a$ V$ i* q: F/ l 2 M* |. J/ ]7 H* J
大气物理研究所 ①101思想政治理论: _5 }% l: F" `" H
②201英语(一)
. F7 K1 N8 ]$ T- N9 _3 [ ③302数学(二)
( x6 j3 W7 A/ r p ④812流体力学 9 h' v2 |) B5 p4 X4 ?
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。 0 b3 h1 |: f2 s! x' T/ X
试卷结构:% B6 ~2 u6 d! Z3 R
- f4 S; G1 t F. g) L7 P# s$ H+ P 判断题、简答题、计算题 考试内容:& k8 @1 i- X( x( z2 ?2 i
(一) 流体的物理性质
$ C1 J' h9 B7 K* K, q6 [ 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。 7 P8 M1 }' d% y9 e" W& P- v) Y
(二) 流体运动学
* m/ n. u- o. k1 S0 U3 _8 X 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。 0 v& p+ ?, [1 m$ Z0 P7 _! L
(三) 流体动力学 . k o2 d7 x% s% j% S) B6 f: E$ |
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。 $ ^0 B( N. r9 a' M1 q
(四) 流体静力学 : _0 F% g+ L* T) k y: C) N
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。
3 z: A( S0 z ? (五) 无粘流动的一般理论
3 }$ ]6 {. i0 I4 G. c5 r 无粘流动的控制方程,Bernoulli 方程,Bernoulli 方程和动量定理的应用。
& V$ r9 e6 |# y8 u( W7 ]" v) [ (六) 无粘不可压缩流体的无旋流动
! x I5 p# L- p+ 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。 % R2 ~, q- u, |. g1 f
(七) 液体表面波
) z: c: b, J* m# J/ `6 r 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。
) m7 T5 S: `3 p0 {% p- Y) x (八) 旋涡运动 ( _) K+ p! k Z" m- R
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 A5 X* z% J# u$ Y1 r" O3 i (九) 粘性不可压缩流动 # d k: i- M( x! H
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。
& s. p; s) a' d% g (十) 层流边界层和湍流 # R- C L2 ?' J! G5 E
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。 + S8 }9 o) }9 I7 A
(十一) 无粘可压缩流动 5 r3 I' o& A Y& _. X
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
8 N8 G8 q& Z; K) X. D+ E2 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 ' P% X2 S. p) {1 x& W1 [; f
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