2019年沈阳建筑大学环境学院博士研究生招生考试高等流体力学科目考试大纲

博士研究生招生考试高等流体力学科目考试大纲

一、考查目标

    考查学生对流体运动的基本概念和基本理论的理解，掌握必要的理论知识和数学方法，并利用这些物理概念和数学技能去熟练地分析和正确地解决与流体有关的相关专业问题，具有从事本专业深入研究的素质。

二、考试形式与试卷结构

（一）试卷满分及考试时间

 试卷满分为100分，考试时间为3小时

（二）答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

（三）试卷内容结构

 基础理论60%，综合应用40%

（四）试卷题型结构

        (1)基本概念题15分

        (2)简答题25分

        (3)推导题30分

        (4)计算题30分

三、考查内容及要求

       （一）流体力学的基本概念

    重点：物理量的梯度、散度和旋度；有旋与无旋运动；质点加速度及其随体导数；应力张量；牛顿流体本构方程。

    (1)连续介质与流体物理量及其梯度、散度和旋度

    (2)描述流体运动的两种方法

    (3)质点加速度及其随体导数

    (4)流体微团运动分析

    (5)涡量与环量

    (6)应力张量与牛顿流体的本构方程

       （二）流体运动的基本方程

        重点：微分形式的连续性方程；应力表示的运动方程及其变化；导纳维-斯托克斯方程及其可积分条件；积分形式的能量方程。

    (1)连续性方程

    (2)运动方程

    (3)动量方程

    (4)能量方程

    (5)基本方程组的封闭问题

       （三）势流运动

        重点：速度势函数与流函数；复势与复速度；基本平面势流及其叠加。

    (1)势流运动的控制方程

    (2)平面势流的解析方法

    (3)基本平面势流及其叠加

    (4)镜像法与保角变换法

   （四）粘性流体的运动

    重点：两平行平板间的层流；泊肃叶流动与库塔流动；小雷诺数流动的近似解；边界层的意义；普朗特边界层方程；边界层分离现象。

    (1)基本方程及其求解途径

    (2)粘性流体运动的解析解

    (3)小雷诺数流动的近似解

    (4)大雷诺数流动的边界层理论

       （五）紊流运动

        重点：紊流的概念；紊流发生过程及紊流结构；雷诺方程及方程组封闭方法。

    (1)紊流的概念及其分类

    (2)紊流发生过程及紊流结构

    (3)紊流的研究方法

    (4)紊流的基本方程

    (5)紊流的能量与涡量方程

    (6)紊流模型

       （六）涡旋运动

        重点：涡量场与涡线方程；速度环量；亥姆霍兹方程及涡量的产生与消失原因。

    (1)涡旋的运动学性质

    (2)涡旋动力学

    (3)涡旋的形成

    (4)粘性流体中涡旋的扩散

四、考试用具说明

       考试使用黑色笔答题，需携带普通计算器。

五、主要参考书目

    (1)《高等流体力学》，高学平，2005，天津大学出版社

    (2)《流体力学》，吴望一，1995，北京大学出版社