中科院研究生院碩士研究生入學(xué)考試《流體力學(xué)》綱

　　本流體力學(xué)綱適用于中國(guó)科學(xué)院研究生院力學(xué)專業(yè)的碩士研究生入學(xué)考試。流體力學(xué)是現(xiàn)代力學(xué)的重要分支，是許多學(xué)科專業(yè)的基礎(chǔ)理論課程，本科目的考試內(nèi)容主要包括流體的物理性質(zhì)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)，無(wú)粘不可壓縮、可壓縮流動(dòng)，粘性不可壓縮流動(dòng)及湍流、流體波動(dòng)和漩渦理論等方面。要求考生對(duì)其基本概念有較深入的了解，能夠熟練地掌握基本方程的推導(dǎo)，并具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

　　一、考試內(nèi)容：

　　(一) 流體的物理性質(zhì)

　　固液氣體的宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)，連續(xù)介質(zhì)假設(shè)及其適用條件，流體的物理性質(zhì)(粘性、可壓縮性與熱膨脹性、輸運(yùn)性質(zhì)、表面張力與毛細(xì)現(xiàn)象) ，質(zhì)量力與表面力。

　　(二) 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)

　　流體運(yùn)動(dòng)的描述(拉格朗日描述與歐拉描述及其間的聯(lián)系、物質(zhì)導(dǎo)數(shù)與隨體導(dǎo)數(shù)、跡線、流線及脈線)，流場(chǎng)中的速度分解，渦量，渦量場(chǎng)，渦線、渦管、渦通量，渦管強(qiáng)度及守恒定理。

　　(三) 流體動(dòng)力學(xué)

　　連續(xù)性方程(雷諾輸運(yùn)定理)，動(dòng)量方程(流體的受力、應(yīng)力張量)，能量方程(熱力學(xué)定律)，本構(gòu)關(guān)系，狀態(tài)方程，流體力學(xué)方程組及定解條件，正交曲線坐標(biāo)系，量綱分析與流動(dòng)相似理論，流體力學(xué)中的無(wú)量綱量及其物理意義、相似原理的應(yīng)用。

　　(四) 流體靜力學(xué)

　　控制方程，液體靜力學(xué)規(guī)律，自由面的形狀，非慣性坐標(biāo)系中的靜止液體。

　　(五) 無(wú)粘流動(dòng)的一般理論

　　無(wú)粘流動(dòng)的控制方程，Bernoulli方程，Bernoulli方程和動(dòng)量定理的應(yīng)用。

　　(六) 無(wú)粘不可壓縮流體的無(wú)旋流動(dòng)

　　控制方程及定解條件，勢(shì)函數(shù)及無(wú)旋流動(dòng)的性質(zhì)，平面定常無(wú)旋流動(dòng)(流函數(shù)、源匯、點(diǎn)渦、偶極子、鏡像法、保角變換)，無(wú)旋軸對(duì)稱流動(dòng)，非定常無(wú)旋流動(dòng)。

　　(七) 液體表面波

　　控制方程(小振幅水波) 及定解條件，平面單色波，水波的色散和群速度，水波的能量及其傳輸，速度與壓力場(chǎng)特性，表面張力波及分層流體的重力內(nèi)波，非線性水波理論。

　　(八) 旋渦運(yùn)動(dòng)

　　渦量動(dòng)力學(xué)方程和渦量的產(chǎn)生，渦量場(chǎng)(空間特性、時(shí)間特性)，典型的渦模型。

　　(九) 粘性不可壓縮流動(dòng)

　　控制方程及定解條件，定常的平行剪切流動(dòng)(Couette流動(dòng)、Poiseuille流動(dòng)等)，非定常的平行剪切流動(dòng)(Stokes第一和第二問(wèn)題、管道流動(dòng)的起動(dòng)問(wèn)題)，圓對(duì)稱的平面粘性流動(dòng)(圓柱Couette流及其起動(dòng)過(guò)程)，小雷諾數(shù)粘性流動(dòng)。

　　(十) 層流邊界層和湍流

　　邊界層的概念，層流邊界層方程(Blasius平板邊界層)，邊界層的分離，湍流的發(fā)生，層流到湍流的轉(zhuǎn)捩，雷諾方程和雷諾應(yīng)力。

　　(十一) 無(wú)粘可壓縮流動(dòng)

　　聲速和馬赫數(shù)，膨脹波、弱壓縮波的形成及其特點(diǎn)，一維等熵流(定常和非定常)，激波(正激波和斜激波)，拉瓦爾噴管流動(dòng)的特征。