流體力學學科碩士研究生培養(yǎng)方案
 
學科代碼：080103 英文名稱：Fluid Mechanics
 
一、培養(yǎng)目標
 
本學科所培養(yǎng)的研究生，重點面向航空飛行器的空氣動力設計和水下航行器的流體動力設計需求，通過基礎課程和專業(yè)必修課程的學習，使研究生掌握空氣動力學和流體力學的基礎理論和相關(guān)數(shù)學基礎。同時，通過專業(yè)必修和選修課的合理搭配選修，使研究生在學科的某一研究方向上提升專業(yè)深度，形成初步的興趣方向。擁護黨的基本路線和方針政策，熱愛祖國，遵紀守法，具有良好的學術(shù)道德和
敬業(yè)精神，身心健康。掌握本學科堅實的基礎理論、系統(tǒng)的專門知識，具有從事科學研究、教學工作或獨立承擔專門技術(shù)工作的能力，具有較好的國際交流能力。具有嚴謹?shù)目蒲凶黠L，良好的合作精神的碩士研究生。
二、研究方向
 
1. 理論空氣動力學與流動控制
掌握空氣動力學宏觀方法、介觀方法和分子動力學方法等理論和數(shù)值模擬模型及方法，熟悉相關(guān)的數(shù)學基礎工具，研究流動分析和模擬新方法；掌握飛行器、航行器和交通工具的流體動力特征和流動機理；學習流動穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)捩、湍流和分離等復雜流動機理；學習主被動流動控制方法（等離子體流動控制、零質(zhì)量射流、MEMS 流動控制等），探索新型流動控制方法和機理。
具體培養(yǎng)內(nèi)容包括：1)低速、亞、跨、超和高超音速無粘性和粘性流動的理論與數(shù)值方法；2)飛行器、航行器和交通工具流體動力特性、表面載荷及其流動機理； 3)飛行器增升、減阻及環(huán)量控制的理論與計算方法；4)空氣動力學理論基礎及新方法；5)格子-Boltzmann 方法；6)氣體動理論格式；7)多相多組分流動；8)流動控制及應用；9)新型流動控制方法及機理探索。
2. 飛行器設計空氣動力學
氣動布局設計是飛行器設計中非常重要的一環(huán)，以此為主要應用方向的飛行器設計空氣動力學對突破國外封鎖、發(fā)展我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能飛行器具有重大意義。本方向旨在幫助碩士研究生在飛行器設計空氣動力學領域打下堅實的理論基礎，為我國軍民用飛行器研制領域及相關(guān)領域培養(yǎng)人才。主要學習飛行器氣動布局設計方面的基礎理論、氣動反設計方法與優(yōu)化設計方法及針對飛行器不同部件

及整體的氣動外形設計技術(shù)。
具體培養(yǎng)內(nèi)容包括：1)飛行器先進氣動布局設計；2)先進翼型與機翼、直升機旋翼、螺旋槳的氣動設計；3)翼型-機翼-飛機-發(fā)動機（包括進、排氣機及推力矢量控制）的一體化設計；4)飛行器噪聲、氣動、隱身多學科優(yōu)化設計技術(shù)；5)新型高效魯棒優(yōu)化設計技術(shù)；6)飛行器氣動設計的計算機輔助設計（CAD）系統(tǒng)及專家系統(tǒng)。
3. 計算流體力學
計算流體力學是流體力學研究的重要手段，是當前各類飛行器精細化設計和分析的重要工具,對于節(jié)省實驗成本，縮短研制周期和提高飛行器性能具有現(xiàn)實意義。本方向旨在幫助碩士研究生在計算流體力學領域打下堅實的理論基礎，為我國飛行器領域和其他流體力學相關(guān)領域培養(yǎng)實用人才。主要學習計算流體力學的基礎理論和數(shù)值模擬方法，為飛行器氣動力特性與相關(guān)的流動機理分析以及空氣動力學設計奠定良好基礎。
具體培養(yǎng)內(nèi)容包括：1)復雜外形網(wǎng)格生成技術(shù)；2)高效高精度計算格式；3)湍流模式應用與發(fā)展；4)DES 方法與LES 方法；5)飛機復雜流場數(shù)值模擬分析技術(shù)；6） 運輸類飛機阻力精確計算方法。
4. 實驗空氣動力學
實驗是研究空氣動力學問題的重要方法。在探索新的流動機理和精細設計的驗證方面發(fā)揮著越來越大的作用。對培養(yǎng)學生的動手能力、團隊協(xié)作能力及提高 理論與實際相結(jié)合的能力方面有著獨特的作用。本方向培養(yǎng)碩士研究生學習掌握空氣動力學實驗的基本理論與方法及流動控制、新型實驗技術(shù)及綜合解決問題的能力。
具體培養(yǎng)內(nèi)容包括：1)飛行器空氣動力學特性的低、高速風洞實驗研究方法；2) 流動中轉(zhuǎn)捩、紊流、漩渦與分離等復雜流動的實驗研究；3)激光、紅外、粒子圖像速度儀、熱線、新型壓力傳感器與天平等光機電測量技術(shù)；4)風洞實驗及模型與洞壁、支架干擾的計算空氣動力學數(shù)值模擬；5)風洞控制技術(shù)。
5. 高超聲速空氣動力學
高超聲速飛行器一直是現(xiàn)代航空航天研究的重點，對于國家安全利益而言，高超聲速飛行器技術(shù)具有重大戰(zhàn)略意義。本方向旨在幫助碩士研究生在高超聲速空氣動力學領域打下堅實的理論基礎，掌握必須的分析方法，為我國高超聲速飛行器研制領域培養(yǎng)人才。主要學習高超聲速流動的基礎理論、數(shù)值分析方法以及高超聲速飛行器氣動外形設計等專業(yè)基礎知識。
具體培養(yǎng)內(nèi)容包括：1)高超聲速飛行器特性及其優(yōu)化設計；2)高超聲速流動的基本原理與快速工程算法；3)高超聲速化學反應流動的精確數(shù)值模擬技術(shù)；4)高溫

效應與稀薄氣體效應的原理與數(shù)值模擬技術(shù)。
6. 氣動聲學
氣動噪聲問題是目前航空界最為關(guān)注的主要問題之一，氣動噪聲的有效控制不僅對環(huán)境保護以及飛行器飛行的操控性能至關(guān)重要，而且對于飛行器自身的生存能力也有重要的影響。本方向培養(yǎng)碩士研究生學習氣動聲學相關(guān)的數(shù)學物理基礎知識與氣動聲學的基本理論，掌握氣動噪聲數(shù)值預測方法與先進的噪聲測試及其控制技術(shù)。
具體培養(yǎng)內(nèi)容包括：1)氣動噪聲的數(shù)學物理基礎知識；2)氣動聲學的基本理論；
3)氣動噪聲數(shù)值預測方法及其實驗測試技術(shù)；4)氣動噪聲的控制技術(shù)。
7. 多學科耦合空氣動力學
隨著飛行器設計要求的綜合化，空氣動力學需要與其它傳統(tǒng)學科密切耦合，形成不同學科的交叉研究內(nèi)容。本學科方向以空氣動力學為主線，通過耦合結(jié)構(gòu)力學、飛行動力學、飛行控制等學科，研究相關(guān)交叉學科問題的力學行為。
具體培養(yǎng)內(nèi)容包括：1）流固耦合力學數(shù)值模擬；2）伺服氣動彈性力學的仿真； 3）彈性飛行器的飛行動力學穩(wěn)定性及其控制；4）熱氣動彈性力學機理與數(shù)值模擬方法；5）氣動彈性的抑制方法研究；6）葉片的非線性氣動彈性機理與抑制方法研究。
8. 工業(yè)空氣動力學與風工程
工業(yè)空氣動力學與風工程主要研究汽車、風力發(fā)電風機及通風機等工業(yè)部門特別常見的空氣動力學問題。滿足社會對于提高氣動效率、節(jié)能降噪等的需求，順應節(jié)能環(huán)保的潮流。隨著科技的進步、社會的發(fā)展其研究的范圍還在不斷擴大。本方向培養(yǎng)碩士研究生在掌握空氣動力學基本理論與方法的基礎上，在工業(yè)空氣動力學設計領域具備一定的自主設計能力。
具體培養(yǎng)內(nèi)容包括：1)汽車空氣動力學，研究作用在汽車上的空氣動力對汽車性能、安全性和經(jīng)濟性的影響； 2)風力機空氣動力學與先進風力機氣動設計，研究風力機利用風能發(fā)電的原理及應用；3)通風機空氣動力學，研究風機的基本原理及設計方法，包括相應管道系統(tǒng)的優(yōu)化；4)高速列車、汽車的先進氣動布局設計。
9. 海洋流體力學
以水下航行器為背景，系統(tǒng)地講述海洋流體力學的基本理論、方法及其在工程中的應用。
具體培養(yǎng)內(nèi)容包括：1)波浪理論；2)水下航行器的系泊及運動；3)水下航行器的減阻降噪技術(shù)；4)空化理論；5)空化對水下航行器的影響；6)水下航行器的空投與入水；7）發(fā)射與出水。

10. 仿生流體力學
以海洋仿生學應用為背景，系統(tǒng)地研究流體力學在仿生工程應用中的相關(guān)理論。具體培養(yǎng)內(nèi)容包括：1)仿生流體動力外形設計；2)仿生流體動力計算；3)仿生流
體動力機理。
 
三、培養(yǎng)方式
 
碩士研究生的培養(yǎng)采取導師負責和指導小組培養(yǎng)相結(jié)合的方式。指導小組的組成可根據(jù)碩士生的研究方向及課題內(nèi)容由導師提名、學院領導批準，小組成員一般由 3~5 名副教授以上專業(yè)技術(shù)職務的教師（含導師）組成，但碩士生導師在碩士生培養(yǎng)中起主導作用。同時，指導小組應協(xié)助導師對碩士生的課程學習、科學研究和學位論文進行指導。學院及有關(guān)領導要指導和檢查碩士生的培養(yǎng)工作。
四、學習年限
 
全日制學術(shù)型碩士研究生學習年限一般為 2.5 年。
 
五、課程設置
 
碩士生的課程學習應至少取得 27 學分，其中包括：
1. 公共課（學位必修課，6 學分）

課程編號	課 程 名 稱	學時	學分	開課 學期	考核 方式
13M008	中國特色社會主義理論與實踐研究	36	2.0	1,2	考試
13M009	自然辯證法概論	18	1.0	1,2	考試
16M001	高級英語聽說與高級英語寫作	108	3.0	1,2	考試

2. 基礎理論課（學位必修課，在下列課程中至少選 5 學分）

課程編號	課 程 名 稱	學時	學分	開課學期	考核方式
11M003	數(shù)值分析	60	3.0	1	考試
11M001	矩陣論	60	3.0	1	考試
11M010	泛函分析	60	3.0	1	考試
11M009	數(shù)學物理方程	40	2.0	2	考試
11M006	隨機過程	40	2.0	2	考試
11M005	數(shù)理統(tǒng)計	60	3.0	1	考試
11M004	偏微分方程數(shù)值解法	60	3.0	2	考試
01M001	航空工程中的數(shù)學方法	60	3	2	考試

3. 專業(yè)基礎課（學位必修課，在下列課程中至少選 6 學分）

課程編號	課 程 名 稱	學時	學分	開課 學期	考核 方式
015041	流固耦合力學基礎	40	2.0	2	考試
016020	空氣動力學基礎	40	2.0	1	考試
016023	粘性流體力學	40	2.0	2	考試
016054	高超聲速流動基礎理論	40	2.0	2	考試
016071	高等空氣動力學	40	2.0	1	考試
016072	實驗流體力學的基本理論與方法	40	2.0	1	考試
016073	計算流體力學基礎	40	2.0	2	考試
016074	飛機空氣動力學與飛行力學	40	2.0	2	考試
016075	氣動聲學理論基礎	40	2.0	2	考試
016076	氣動優(yōu)化設計理論與方法	40	2.0	2	考試
016094	介觀理論與模擬方法	40	2.0	2	考試
036021	水下航行器設計理論與方法	40	2.0	2	考試
036048	空化理論及應用	40	2.0	2	考試

4. 專業(yè)課（學位選修課，中至少選 9 學分，其中包括一門公共實驗課,在下列
課程中至少選 4 學分，其余可在全校碩士生課程中任選）

課程編號	課 程 名 稱	學時	學分	開課 學期	考核 方式
**S***	公共實驗課（見公共實驗課課程目錄）			1,2	考查
015024	風洞實驗技術(shù)	40	2.0	2	考試
015038	飛行器氣動布局設計	40	2.0	2	考試
015039	計算流體力學應用技術(shù)	40	2.0	2	考試
015065	計算流體力學中的網(wǎng)格生成技術(shù)	40	2.0	1	考試
015112	流動顯示與測量	40	2.0	2	考試
015113	非定?？諝鈩恿W	20	1.0	1	考試
015114	跨音速空氣動力學	20	1.0	2	考試
015115	螺旋槳空氣動力學	20	1.0	2	考試
015116	通風機空氣動力學	20	1.0	2	考查
015117	風洞天平測力技術(shù)	20	1.0	2	考試
015143	氣動聲學數(shù)值計算方法	20	1.0	2	考試
015144	高超聲速流動的數(shù)值分析方法	20	1.0	2	考試
015145	現(xiàn)代流動控制基礎及應用	20	1.0	2	考試
015146	空氣動力學并行計算方法	20	1.0	2	考試
015147	空氣動力學應用數(shù)學基礎及工具	20	1.0	2	考試

015148	定性理論與油流譜分析	20	1.0	2	考查
015149	風洞設計	40	2.0	2	考查
015150	風力機空氣動力學	20	1.0	2	考查
015151	汽車空氣動力學	20	1.0	2	考查
015152	高超聲速多學科耦合動力學	20	1.0	2	考試
015153	伺服氣動彈性力學	20	1.0	2	考試
016078	氣動設計基礎	20	1.0	1	考試
018530	湍流基礎（全英文課程）	40	2.0	2	考試
036014	內(nèi)外流數(shù)值計算方法及應用	40	2.0	2	考試
036017	計算機輔助魚雷總體設計	40	2.0	1	考試
036040	水聲學理論基礎	40	2.0	1	考試
036066	魚雷力學	40	2.0	1	考試

5. 綜合素養(yǎng)課（學位選修課，至少選修學術(shù)素養(yǎng)概論 1 學分，其余課程不計入最低總學分）
對于非理工科碩士研究生，可免修公共實驗課，以專業(yè)課替代。對缺少本科層次專業(yè)基礎的碩士研究生，一般應在導師指導下確定若干門本學科的本科主干課程作為補修課程，但不計入總學分。
六、培養(yǎng)環(huán)節(jié)
 
1. 課程學習
課程學習是碩士研究生重要的培養(yǎng)環(huán)節(jié)，需達到相關(guān)學分要求。
（1） 高級英語聽說與高級英語寫作在達到相關(guān)要求后可申請免修；
（2） 學術(shù)素養(yǎng)概論課程內(nèi)容包括：科學道德與學術(shù)規(guī)范、知識產(chǎn)權(quán)、人文藝術(shù)、心理學、職業(yè)規(guī)劃、學術(shù)文獻查閱、學術(shù)論文撰寫等內(nèi)容；
（3） 碩士生應在導師指導下按培養(yǎng)方案制定課程計劃，允許分階段選課，但最遲須在入學后 1 年內(nèi)完成選課。修課時間可根據(jù)需要選擇，或安排在論文工作前，或課程學習與論文工作同時進行，但學位必修課一般應在第一學年內(nèi)完成，所有課程應在兩年內(nèi)完成。在申請學位論文答辯前必須修完所規(guī)定的學分。

2. 綜合實踐
綜合實踐環(huán)節(jié)著重培養(yǎng)碩士研究生綜合素質(zhì)，采用教學實踐、科技創(chuàng)新、社會服務、文化建設、掛職鍛煉、志愿者活動等多種方式進行，可在短學期或假期進行。綜合實踐結(jié)束后應填寫《西北工業(yè)大學碩士研究生綜合實踐總結(jié)表》，由指導教師寫出評語并附綜合實踐實施單位意見，一同歸入本人業(yè)務檔案。
3. 論文開題
論文開題工作是碩士生進行學位論文工作的起點，最遲一般應在第三學期末之前進行。碩士研究生應在導師指導下，閱讀有關(guān)文獻尤其是外文文獻，形成“文獻綜述”；開題報告應就選題的科學意義、選題背景、研究內(nèi)容、預期目標、研究方法和課題條件等做出論證。
學院、學位分會與導師須協(xié)商成立碩士學位論文開題評審小組，評審小組由至少三名副高及以上專業(yè)技術(shù)職稱的人員組成，設組長 1 人，碩士生應向評審小組匯報論文開題報告，評審小組進行嚴格評審并給出評審意見。
評審通過者，準予繼續(xù)進行論文研究工作，不合格者予以黃牌警告并限期整改， 重新進行論文開題匯報，評審仍不合格者終止培養(yǎng)或走其他分流途徑。
4. 中期考核
碩士研究生在論文開題后 6 個月左右時間，應提交論文中期進展報告，報告應包括：論文工作是否按開題報告預定的內(nèi)容及論文計劃進度進行；已完成的研究內(nèi)容，參加的科研學術(shù)情況；目前存在的或預期可能出現(xiàn)的問題，擬采用的解決方案等；下一步的工作計劃和研究內(nèi)容。
根據(jù)論文中期的研究進展和學科發(fā)展，允許學生對論文開題時的論文選題（題目、內(nèi)容、研究計劃等）做出必要的調(diào)整。申請學位論文答辯時，學位論文的主要內(nèi)容應與中期考核后確定的學位論文的內(nèi)容基本一致。
學院、學位分會與導師協(xié)商組成考核小組，考核小組由至少三名副高及以上專業(yè)技術(shù)職稱的人員組成，設組長 1 人，考核小組負責對碩士生提交的論文中期進展報告進行嚴格審查。審查合格者，準予繼續(xù)進行論文研究工作，不合格者予以黃牌警告并限期整改，重新提交報告，再次考核仍不合格者終止培養(yǎng)或走其他分流途徑。
5. 學位論文撰寫
碩士學位論文是研究生在導師指導下獨立完成的、系統(tǒng)完整的學術(shù)研究工作的總結(jié)，碩士學位論文應具有較好的學術(shù)性和相當?shù)墓ぷ髁?，利用已有的理論或方法解決了本學科的科學問題，進行必要的理論分析并得到正確結(jié)果。具體要求按《西北工業(yè)大學關(guān)于學位論文撰寫的規(guī)定》執(zhí)行。
6. 學位論文答辯

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