2021鄭州大學(xué)工程流體力學(xué)專業(yè)研究生考試大綱及參考書目

發(fā)布時間：2020-11-21 編輯：考研派小莉推薦訪問：

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2021鄭州大學(xué)工程流體力學(xué)專業(yè)研究生考試大綱及參考書目正文

附件 6：

鄭州大學(xué) 2021 年碩士生入學(xué)考試初試自命題科目考試大綱

學(xué)院名稱科目代碼科目名稱考試單元說明

機(jī)械工程學(xué)院 993 工程流體力學(xué) 180 分鐘

需自帶計算器

和繪圖工具如

三角板、圓規(guī)。

說明欄：各單位自命題考試科目如需帶計算器、繪圖工具等特殊要求的，請在說

明欄里加備注。鄭州大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試

《工程流體力學(xué)》考試大綱

一、考試基本要求及適用范圍概述

本《工程流體力學(xué)》考試大綱適用于鄭州大學(xué)動力工程及工程熱物理學(xué)科及

相關(guān)專業(yè)的碩士研究生入學(xué)考試。工程流體力學(xué)是研究流體受力及其宏觀運(yùn)動規(guī)

律的一門科學(xué)，是動力工程及工程熱物理學(xué)科的理論基礎(chǔ)課程和必修課程，主要

內(nèi)容包括流體的物理性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動學(xué)和流體動力學(xué)基礎(chǔ)、相似原

理和量綱分析、管流損失和水力計算、氣體的一維定常流動、理想流體多維流動

基礎(chǔ)和粘性流體多維流動基礎(chǔ)。要求考生系統(tǒng)地理解和掌握流體力學(xué)課程中的基

本概念、實驗現(xiàn)象和相關(guān)規(guī)律，掌握靜止和運(yùn)動狀態(tài)下流體受力與運(yùn)動參數(shù)之間

的各種守恒方程，掌握層流和紊流的流動特征及其相關(guān)計算方法，理解理想流體

和粘性流體流動的特征及相關(guān)數(shù)學(xué)描述，能綜合運(yùn)用所學(xué)的知識分析和解決實際

工程問題。二、考試形式

命題學(xué)院（蓋章）：機(jī)械工程學(xué)院考試科目代碼及名稱：993 工程流體力學(xué)

碩士研究生入學(xué)《工程流體力學(xué)》考試為閉卷，筆試，考試時間為 180 分鐘，

本試卷滿分為 150 分。

試卷結(jié)構(gòu)（題型）：填空題、簡答題、計算題。三、考試內(nèi)容

考試內(nèi)容

1．緒論

（1）流體力學(xué)的研究內(nèi)容和研究方法

2. 流體及其物理性質(zhì)

（1）流體的定義和特征

（2）流體作為連續(xù)介質(zhì)的假設(shè)

（3）作用在流體上的力

（4）流體的主要物理性質(zhì)

3．流體靜力學(xué)

（1）流體靜壓強(qiáng)及其特性

（2）流體平衡微分方程式

（3）重力場中流體的平衡

（4）液柱式測壓計

（5）流體的相對平衡

（6）靜止流體作用在平面上的總壓力

（7）靜止流體作用在曲面上的總壓力

（8）靜止流體作用在潛體和浮體的總浮力

4．流體運(yùn)動學(xué)和流體動力學(xué)基礎(chǔ)

（1）流體運(yùn)動的描述方法

（2）流動的分類

（3）跡線、流線

（4）流管、流束、流量、當(dāng)量直徑

（5）系統(tǒng)、控制體、輸運(yùn)公式

（6）連續(xù)方程

（7）動量方程、動量矩方程

（8）能量方程

（9）伯努利方程及其應(yīng)用

（10）流線主法線方向速度和壓強(qiáng)的變化

（11）粘性流體總流的伯努利方程

5．相似原理和量綱分析

（1）流動的力學(xué)相似

（2）動力相似準(zhǔn)則

（3）流動相似條件

（4）近似的模型實驗

（5）量綱分析法

6．管流損失和水力計算

（1）管內(nèi)流動的能量損失

（2）粘性流體的兩種流動狀態(tài)

（3）管道進(jìn)口段中粘性流體的流動

（4）圓管中粘性流體的層流流動

（5）粘性流體的紊流流動

（6）沿程損失的實驗研究

（7）非圓形管道沿程損失的計算

（8）局部損失

（9）管道流動的水力計算

（10）幾種常用的技術(shù)裝置

（11）液體出流

（12）水擊現(xiàn)象

（13）氣穴和氣蝕

7．氣體的一維定常流動

（1）微弱壓強(qiáng)波的一維傳播、聲速、馬赫數(shù)

（2）氣流的特定狀態(tài)和參考速度、速度系數(shù)

（3）正激波

（4）變截面管流

（5）等截面摩擦管流

（6）等截面換熱管流

8．理想流體多維流動基礎(chǔ)

（1）微分形式的連續(xù)方程

（2）流體微團(tuán)運(yùn)動分析

（3）理想流體運(yùn)動微分方程

（4）起始條件、邊界條件

（5）理想流體運(yùn)動微分方程的積分

（6）渦線、渦管、渦束、渦通量

（7）速度環(huán)量、斯托克斯定理

（8）湯姆孫定理、亥姆霍茲定理

（9）二維渦流

（10）速度勢、流函數(shù)、流網(wǎng)

（11）簡單的平面勢流

（12）簡單平面勢流的疊加

（13）均勻等速流繞過圓柱體的平面流動

（14）均勻等速流繞過圓柱體有環(huán)流的平面流動

（15）葉柵的庫塔一儒可夫斯基公式

（16）庫塔條件

9．粘性流體多維流動基礎(chǔ)

（1）粘性流體的運(yùn)動微分方程(納維-斯托克斯方程)

（2）不可壓縮粘性流體的層流流動

（3）邊界層概念和特征

（4）層流邊界層的微分方程

（5）邊界層的動量積分關(guān)系式

（6）邊界層的位移厚度和動量損失厚度

（7）平板邊界層流動的近似計算

（8）邊界層流動的分離

（9）物體的阻力、自由沉降速度

考試要求

1．緒論

重點掌握流體力學(xué)的研究方法。

2. 流體及其物理性質(zhì)

了解流體的定義和特征，表面力和質(zhì)量力的含義和表示方法，掌握連續(xù)

介質(zhì)和連續(xù)介質(zhì)模型的含義，流體的密度、壓縮性、膨脹性、粘性和表面特

性的含義和基本計算，重點掌握流體粘性隨壓力和溫度的變化規(guī)律、牛頓內(nèi)

摩擦定律及其計算。

3．流體靜力學(xué)

理解壓強(qiáng)的重要特性、流體平衡方程式、壓強(qiáng)差公式和流體平衡的條件。

掌握重力場中流體平衡方程的計算。重點掌握水平直線等加速運(yùn)動和等角速

度旋轉(zhuǎn)容器中流體相對平衡時的等壓面方程和壓強(qiáng)分布規(guī)律、流體作用在平

面上總壓力的計算。了解壓力體的概念，掌握壓力體的計算，靜止流體作用

在潛體和浮體的總浮力。

4．流體運(yùn)動學(xué)和流體動力學(xué)基礎(chǔ)

理解定常、非定常流動，一、二、三維流動、跡線、流線的概念；掌握

流線方程和水力直徑的計算，掌握系統(tǒng)、控制體的概念，理解輸運(yùn)公式的具

體含義；理解連續(xù)方程、動量方程、動量矩方程、能量方程并掌握其計算方

法。掌握理想流體和粘性流體總流伯努利方程的計算，了解皮托管和文丘里

管的應(yīng)用。

5．相似原理和量綱分析

理解流動相似的概念和條件，掌握幾何相似、運(yùn)動相似中各種比例尺的

計算；掌握動力相似準(zhǔn)則數(shù)的物理意義和公式；能根據(jù)相似準(zhǔn)則數(shù)對模型試

驗進(jìn)行計算；掌握量綱一致性原則原理，能運(yùn)用瑞利法和π定理進(jìn)行計算。

6．管流損失和水力計算

掌握雷諾實驗和流動狀態(tài)的分類，能根據(jù)雷諾數(shù)判斷流動形態(tài)。理解管

道進(jìn)口段中粘性流體的流動特征；掌握層流管流的力學(xué)推導(dǎo)過程以及層流流

動特征；了解紊流管流的力學(xué)過程推導(dǎo)，掌握速度、剪切應(yīng)力的分布特征。

掌握沿程損失和局部損失的含義和計算公式；掌握尼古拉茲實驗過程、實驗

曲線和穆迪圖的分區(qū)和特征，能進(jìn)行沿程損失計算。掌握非圓形管道的當(dāng)量

直徑計算，掌握局部損失的產(chǎn)生原因和計算。掌握文丘里管、虹吸管、泵等

裝置的計算。

7．氣體的一維定常流動

了解微弱壓縮波的產(chǎn)生原因，掌握聲速、馬赫數(shù)的計算；掌握滯止?fàn)顟B(tài)、

極限狀態(tài)和臨界狀態(tài)的各參數(shù)計算；了解速度系數(shù)和馬赫數(shù)的區(qū)別。了解正

激波產(chǎn)生的原因及其傳播速度的計算；掌握漸縮噴管、縮放噴管管流中速度、

壓強(qiáng)、面積、溫度、密度、流量等參數(shù)隨來流馬赫數(shù)的變化規(guī)律；了解等截

面摩擦管流和等截面換熱管流。

8．理想流體多維流動基礎(chǔ)

掌握連續(xù)性方程的不同微分形式；掌握流體微團(tuán)運(yùn)動的形式；理解理想

流體運(yùn)動微分方程的推導(dǎo)和意義；掌握微分方程的歐拉積分和伯努利積分；

了解渦線、渦管、渦束、渦通量基本概念，掌握渦線方程、渦通量的計算；

理解速度環(huán)量和斯托克斯定理、湯姆孫定理、亥姆霍茲定理；掌握平面渦流

的壓力、速度的分布特征；掌握速度勢函數(shù)和流函數(shù)的計算；了解簡單的平

面勢流及其疊加；了解均勻等速流繞過圓柱體的平面流動和均勻等速流繞過

圓柱體有環(huán)流的平面流動。

9．粘性流體多維流動基礎(chǔ)

理解 N-S 方程的推導(dǎo)過程和具體含義；掌握簡單層流流動的微分方程的

求解過程；掌握邊界層的概念和邊界層的脫落原因；理解層流邊界層微分方

程的簡化過程；了解邊界層的動量積分關(guān)系式、邊界層的位移厚度和動量損

失厚度；掌握層流邊界層和紊流邊界層的特征；掌握曲面邊界層分離和卡曼

渦街的產(chǎn)生原因；理解流體阻力的形成原因和減阻方法。四、考試要求

碩士研究生入學(xué)考試科目《工程流體力學(xué)》為閉卷，筆試，考試時間為180

分鐘，本試卷滿分為150分。試卷務(wù)必書寫清楚、符號和西文字母運(yùn)用得當(dāng)。答

案必須寫在答題紙上，寫在試題紙上無效。

編制單位：鄭州大學(xué)

編制日期：2020年9月12日

鄭州大學(xué)

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