鄭州大學(xué)流體力學(xué)考研參考書目

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鄭州大學(xué)

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鄭州大學(xué)流體力學(xué)考研參考書目
流體力學(xué) [080103] 學(xué)術(shù)學(xué)位

專業(yè)信息

所屬院校：鄭州大學(xué)
招生年份：2021年
招生類別：全日制研究生
所屬學(xué)院：力學(xué)與安全工程學(xué)院
所屬門類代碼、名稱：[08]工學(xué)
所屬一級學(xué)科代碼、名稱：[01]力學(xué)

專業(yè)招生詳情

研究方向： 01(全日制 )微流體成型及控制技 術(shù)
03(全日制 )計算流體力學(xué)

招生人數(shù)： 6
考試科目： ①101-思想政治理論
②201-英語一
③301-數(shù)學(xué)一
④956-力學(xué)
復(fù)試科目+加試科目 ：
①結(jié)構(gòu)力學(xué)或
②工程力學(xué)或
③聚合物加工原理（三選一）
無
備　　注： 同等學(xué)力加試科目 ：
①機(jī)械振動
②結(jié)構(gòu)力學(xué)；擬接收推免生2人
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
水利與環(huán)境學(xué)院 979 流體力學(xué) 需帶計算器、
繪圖工具
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
《流體力學(xué)》考試大綱
一、考試基本要求及適用范圍概述
本《流體力學(xué)》考試大綱適用于鄭州大學(xué)市政工程等專業(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，主要
內(nèi)容：緒論、水靜力學(xué)、水流運動學(xué)、水動力學(xué)基礎(chǔ)、量綱分析與相似原理、阻
力與損失、有壓流、明渠流、堰閘出流、滲流等。以水力學(xué)一元流方法為基礎(chǔ)，
要求考生掌握水力學(xué)分析的基本理論，掌握基本方程的推導(dǎo)方法和應(yīng)用，熟練應(yīng)
用三大方程，熟悉層流和紊流的基本概念，熟練掌握阻力及損失的變化規(guī)律，熟
練掌握管流及明渠均勻流計算方法，能夠用所學(xué)理論解常見工程水力學(xué)問題，掌
握明渠非均勻流的基本概念，了解水面線分析計算的方法，了解量鋼分析理論，
了解堰、閘消能計算的基本特征及解該類問題的基本思路，了解滲流計算基本方
法。二、考試形式
碩士研究生入學(xué)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）：名詞解釋、單項選擇題、判斷題、填空題、問答題、
命題學(xué)院（蓋章）：水利科學(xué)與工程學(xué)院 考試科目代碼及名稱：979 流體力學(xué)
作圖題、分析計算題。 三、考試內(nèi)容
1.緒論
考試內(nèi)容
水力學(xué)的任務(wù)與研究對象。
液體的主要物理性質(zhì)。
連續(xù)介質(zhì)和理想液體的概念。
作用于液體上的力。 考試要求
了解水力學(xué)的任務(wù)和研究對象。
掌握液體的主要物理性質(zhì)及其相應(yīng)物理量的定義。熟悉牛頓內(nèi)摩擦定律。
理解連續(xù)介質(zhì)和理想液體的概念。
熟悉作用于液體上的力從作用形式（特點）上的分類及其表示方法。
2.水靜力學(xué)
考試內(nèi)容
靜水平衡方程。
靜水總壓力的推導(dǎo)方法。 考試要求
水靜力學(xué)基本方程，能夠熟練計算靜水壓強及其分布，了解各種測壓方法。
靜水總壓力計算原理，能夠熟練計算作用在規(guī)則平面及圓柱面上的靜水總壓力。
3.水流運動學(xué)
考試內(nèi)容
流體運動描述方法。
歐拉法的概念。
一維連續(xù)性方程。 考試要求
關(guān)于流體運動的 Lagrange 描述方法與 Euler 描述方法，了解其優(yōu)缺點及實際應(yīng)用
情況。
熟練掌握歐拉法的主要概念及工程常用的水流分類。
了解流體運動由三元流到一元流簡化的基本方法。
掌握不可壓縮流體一維連續(xù)性方程的基本物理原理及導(dǎo)出方法。
4.水動力學(xué)基礎(chǔ)
考試內(nèi)容
能量方程的推導(dǎo)、物理原理及應(yīng)用。
動量方程的推導(dǎo)、物理原理及應(yīng)用。
考試要求
掌握作用在流體上的質(zhì)量力和表面力。
理解元流能量方程的導(dǎo)出方法，掌握總流能量方程的物理原理及導(dǎo)出方法，熟練掌
握能量方程的使用條件。重點掌握利用總流能量方程解決實際問題的方法，熟練應(yīng)用
能量方程圖示原理及相關(guān)物理概念。
理解動量方程的導(dǎo)出方法，掌握用動量方程解題的方法步驟。
能夠綜合應(yīng)用三大方程求解較為復(fù)雜的實用問題。
5. 量綱分析與相似原理
考試內(nèi)容
量綱的基本概念。
量綱分析的基本原理與方法。 考試要求
了解量綱的基本概念，能夠熟練寫出課程涉及物理量的量綱，學(xué)會在確定單位制
下歸納某物理量的無量綱量。
熟悉量綱和諧原理，了解量綱分析的基本原理與方法。
理解相似原理，了解相似準(zhǔn)則及其導(dǎo)出相似準(zhǔn)則的一般方法。
6.阻力與損失
考試內(nèi)容
流動的分類。
沿程水頭損失。
局部水頭損失。 考試要求
掌握水頭損失起因及其分類，理解沿程水頭損失和局部水頭損失與流動類型及相
應(yīng)流道幾何特征的對應(yīng)關(guān)系。
了解層流及紊流基本特征，深刻理解尼古拉茲實驗及其結(jié)論的重要意義，掌握沿
程阻力系數(shù)的定性變化規(guī)律。
重點掌握沿程水頭損失與局部水頭損失的計算方法。
7. 有壓流
考試內(nèi)容
孔口出流。
管嘴出流。
管道的水力計算。 考試要求
掌握孔口與管嘴恒定出流分析原理和計算方法。
掌握用能量方程分析管流的基本方法，能熟練進(jìn)行簡單及復(fù)雜管恒定流水力計
算。
了解有壓非恒定流的基本特點和實用意義。
8.明渠流
考試內(nèi)容
明渠恒定均勻流。
明渠恒定非均勻流。
水躍和水跌的基本概念。 考試要求
熟悉明渠的基本流動特征。
熟練掌握明渠恒定均勻流的計算方法。
了解明渠恒定非均勻流的特征及計算分析方法。
9. 堰閘出流
考試內(nèi)容
堰閘出流的基本特征及其水力計算。 考試要求
理解堰閘出流的基本特征。
了解導(dǎo)出堰閘出流方程的基本方法。基本掌握解決堰閘水力計算的一般性問題。
10. 滲流
考試內(nèi)容
滲流的基本概念。
滲流的達(dá)西定律。 考試要求
了解地下水流動多孔介質(zhì)特征。
掌握滲流模型。
深刻理解達(dá)西定律與裘布依公式及它們的適用條件。
理解排水廊道、普通完全井和井群的計算方法。 四、考試要求
碩士研究生入學(xué)考試科目《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、符號和西文字母運用得當(dāng)。答案必須
寫在答題紙上，寫在試題紙上無效。 五、主要參考教材（參考書目）
《 流體力學(xué) 》第三版，劉鶴年、劉京編，中國建筑工業(yè)出版社，2016 年。
《水力學(xué)》（上冊） 第 5 版，四川大學(xué)水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護(hù)國家重點實驗室編，
高等教育出版社，2016 年。 編制單位：鄭州大學(xué)
編制日期：2020年9月12日
流體力學(xué) [080103] 學(xué)術(shù)學(xué)位

專業(yè)信息

所屬院校：鄭州大學(xué)
招生年份：2020年
招生類別：全日制研究生
所屬學(xué)院：力學(xué)與安全工程學(xué)院
所屬門類代碼、名稱：[08]工學(xué)
所屬一級學(xué)科代碼、名稱：[01]力學(xué)

專業(yè)招生詳情

研究方向： 01(全日制)微流體成型及控制技術(shù)
03(全日制)計算流體力學(xué)
招生人數(shù)： 4
考試科目： ①101思想政治理論
②201英語一
③301數(shù)學(xué)一
④956力學(xué)
備　　注： 同等學(xué)力加試科目：
①機(jī)械振動
②結(jié)構(gòu)力學(xué)；擬接收推免生2人
鄭州大學(xué) 2021 年碩士生入學(xué)考試初試流體力學(xué)考試大綱
學(xué)院名稱 科目代碼 科目名稱 考試單元 說明
土木工程學(xué)院 973 流體力學(xué) 4
考試須攜帶無
編程功能的計
算工具
鄭州大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試
《流體力學(xué)》考試大綱
一、考試基本要求及適用范圍概述
本《流體力學(xué)》考試大綱適用于鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院相關(guān)專業(yè)的碩士研究
生入學(xué)考試。流體力學(xué)是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)理論課程，主
要內(nèi)容：流體靜力學(xué)、一元流體動力學(xué)基礎(chǔ)、流動阻力和能量損失、孔口管嘴管
路流動、氣體射流、不可壓縮流體動力學(xué)基礎(chǔ)、流體運動基本方程的求解、一元
氣體動力學(xué)基礎(chǔ)、明渠運動與滲流、相似性原理和因次分析。要求考生系統(tǒng)地理
解和掌握流體力學(xué)的基本概念、基本理論和基本方法，了解流體力學(xué)的最新進(jìn)展。
能夠運用流體力學(xué)的基本理論和基本方法分析工程中的流動問題，能夠完成通
風(fēng)、供熱、供燃?xì)夂涂諝庹{(diào)節(jié)工程中流體在靜止和運動狀態(tài)下力學(xué)參量的計算，
能夠正確理解相似原理對流體工程試驗的指導(dǎo)意義。 二、考試形式
碩士研究生入學(xué)《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、單項選擇題、計算題
三、考試內(nèi)容
1. 緒論
命題學(xué)院（蓋章）： 土木工程學(xué)院 考試科目代碼及名稱： 973 流體力學(xué)
考試內(nèi)容
作用在流體上的力
流體的主要力學(xué)性質(zhì)
流體的力學(xué)模型
考試要求
理解質(zhì)量力、表面力的物理含義
掌握牛頓內(nèi)摩擦定律和粘滯力的應(yīng)用計算
掌握流體的壓縮性和熱膨脹性及其計算
理解流體力學(xué)的幾個簡化模型
2. 流體靜力學(xué)
考試內(nèi)容
流體靜壓強及其特性
流體靜壓強的分布規(guī)律
壓強的計算基準(zhǔn)和度量單位
液柱測壓計
作用在平面上的液體壓力
作用在曲面上的液體壓力
流體平衡微分方程
液體的相對平衡
考試要求
掌握流體靜壓強的垂向性和各向等值性
理解流體靜壓強的分布規(guī)律
掌握壓強的兩種計算基準(zhǔn)、量度單位
理解液柱測壓計的原理與應(yīng)用
掌握作用在平面、曲面上的液體總壓力計算
理解流體的平衡微分方程和相對平衡
3. 一元流體動力學(xué)基礎(chǔ)
考試內(nèi)容
描述流體運動的兩種方法
恒定流動和非恒定流動
流線和跡線
一元流動模型
連續(xù)性方程
恒定元流能量方程
過流斷面的壓強分布
恒定總流能量方程
能量方程的應(yīng)用
總水頭線和測壓管水頭線
恒定氣流能量方程式
總壓線和全壓線
恒定流動量方程
考試要求
了解描述流體運動的拉格朗日法和歐拉法
了解恒定流和非恒定流、均勻流和非均勻流的分類方法
理解流線、跡線，流管和流束，元流、總流，過流斷面、斷面平均流速
的概念
掌握連續(xù)性方程、能量方程和動量方程
掌握總水頭線和測壓管水頭線、總壓線和全壓線的分析計算
掌握連續(xù)性方程、能量方程和動量方程的工程分析和計算
4. 流動阻力和能量損失
考試內(nèi)容
沿程損失和局部損失
層流與紊流、雷諾數(shù)
圓管的層流運動
紊流運動的特征和紊流阻力
尼古拉茲實驗
工業(yè)管道紊流阻力系數(shù)的計算公式
非圓管的沿程損失
管道流動的局部損失
考試要求
了解沿程損失和局部損失的分類原理及方法
了解層流和紊流兩種流態(tài)及其判定標(biāo)準(zhǔn)，掌握雷諾數(shù)的概念和意義
掌握圓管中的層流運動的流速分布和阻力計算
了解時均法和紊流半經(jīng)驗理論的基本概念
了解尼古拉茲實驗、莫迪圖，理解當(dāng)量糙粒高度的意義
掌握濕周、水力半徑、當(dāng)量直徑的概念
掌握圓管、非圓管的沿程損失計算
掌握管道流動的局部損失計算
5. 孔口管嘴管路流動
考試內(nèi)容
孔口自由出流
孔口淹沒出流
管嘴出流
簡單管路
管路的串聯(lián)與并聯(lián)
管網(wǎng)計算基礎(chǔ)
有壓管中的水擊
考試要求
掌握孔口自由和淹沒出流的概念和計算方法
掌握管嘴出流的概念、特點和計算方法
理解短管的水力特點，掌握虹吸管、水泵吸管、有壓涵管等的水力計算
理解長管的水力特點，掌握簡單管路、串聯(lián)管路、并聯(lián)管路、管網(wǎng)的水
力計算
了解水擊的概念和掌握水擊壓強的計算，掌握防止水擊危害的措施
6. 氣體射流
考試內(nèi)容
無限空間淹沒紊流射流的特征
圓斷面射流的運動分析
平面射流
溫差或濃差射流
有限空間射流
考試要求
掌握無限空間淹沒紊流射流的射流結(jié)構(gòu)、幾何特征、運動特征和動力特
征
了解圓斷面射流的軸心速度、斷面流量、斷面平均流速、質(zhì)量平均流速、
起始段核心長度及核心收縮角、起始段流量、起始段斷面平均流速、起
始段質(zhì)量平均流速的概念和計算方法
了解平面射流流速、流量等參量的變化規(guī)律和計算方法
理解溫差、濃差射流的特點和軸心溫差、質(zhì)量平均溫差、起始段質(zhì)量平
均溫差、射流彎曲的分析計算方法
了解有限空間射流射流結(jié)構(gòu)、動力特征、半經(jīng)驗公式
7. 不可壓縮流體動力學(xué)基礎(chǔ)
考試內(nèi)容
流體微團(tuán)運動的分析
有旋流動
不可壓縮流體連續(xù)性微分方程
以應(yīng)力表示的粘性流體運動微分方程式
應(yīng)力和變形速度的關(guān)系
納維—斯托克斯方程
理想流體運動微分方程
理想流體的初始條件和邊界條件
粘性流體紊流運動的基本方程
考試要求
了解流體三元流動的基本概念和基本原理
理解線變形速度、角變形速度、旋轉(zhuǎn)角速度的概念
了解亥姆霍茲速度分解定理
掌握有旋流動的概念和意義
理解不可壓縮粘性流體的連續(xù)性微分方程運動微分方程
掌握理想流體運動微分方程及其積分
理解流動初始條件和邊界條件的意義
8. 流體運動基本方程的求解
考試內(nèi)容
無旋流動
平面無旋流動
繞流運動與附面層
繞流阻力和升力
層流解析解舉例
數(shù)值求解方法簡介
考試要求
理解無旋流動及平面無旋流動的概念和意義
掌握勢函數(shù)和流函數(shù)的概念
了解幾種簡單平面無旋流的勢函數(shù)和流函數(shù)以及幾種有實際意義的勢流
疊加
了解附面層概念及其特性
理解曲面附面層的分離現(xiàn)象與卡門渦街
掌握繞流阻力、升力的概念，掌握幾種基本結(jié)構(gòu)的阻力計算
9. 一元氣體動力學(xué)基礎(chǔ)
考試內(nèi)容
理想氣體一元恒定流動的運動方程
音速、滯止參數(shù)、馬赫數(shù)
氣體一元流動的連續(xù)性方程
等溫管路中的流動
絕熱管路中的流動
考試要求
掌握氣體動力學(xué)的基本概念，理解掌握可壓縮流體一元恒定流動的基本
方程
理解壓力波的傳播、聲速和馬赫數(shù)的概念
了解完全氣體一元等熵恒定流動、滯止?fàn)顟B(tài)、臨界狀態(tài)及極限速度的概
念和計算
掌握可壓縮流體在變截面管中的流動特點
掌握實際流體在等溫管路和絕熱管路中的恒定流動計算和工程應(yīng)用
10. 明渠流動與滲流
考試內(nèi)容
明渠均勻流
明渠流動狀態(tài)
水躍和水跌
棱柱形渠道非均勻漸變流水面曲線的分析
滲流
考試要求
掌握明渠的分類和概念
掌握明渠均勻流計算
了解水躍和水跌
理解滲流模型
11. 相似性原理和因次分析
考試內(nèi)容
力學(xué)相似性原理
相似準(zhǔn)數(shù)
模型率
因次分析法
考試要求
掌握幾何相似、運動相似、動力相似的概念，理解力學(xué)相似性原理
理解歐拉數(shù)、弗諾得數(shù)、雷諾數(shù)的概念和物理意義
理解模型設(shè)計步驟和模型律的選擇方法
理解量綱和諧原理的意義和應(yīng)用
四、考試要求
碩士研究生入學(xué)考試科目《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、符號和西文字母運用得當(dāng)。答案必須
寫在答題紙上，寫在試題紙上無效。 五、主要參考教材（參考書目）
1.《流體力學(xué)》（2019年02月第三版），龍?zhí)煊宓染幹?，中國建筑工業(yè)出版社出
版社
2.《流體力學(xué)》（2013年01月第二版），龍?zhí)煊宓染幹?，中國建筑工業(yè)出版社出
版社
3.《流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)》（2009年11月第五版），蔡增基等編著，中國建筑工業(yè)
出版社
編制單位：鄭州大學(xué)
編制日期：2020年9月14日
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，掌握靜止和運動狀態(tài)下流體受力與運動參數(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．流體運動學(xué)和流體動力學(xué)基礎(chǔ)
（1）流體運動的描述方法
（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)運動分析
（3）理想流體運動微分方程
（4）起始條件、邊界條件
（5）理想流體運動微分方程的積分
（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)
理解壓強的重要特性、流體平衡方程式、壓強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、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)運動的形式；理解理想
流體運動微分方程的推導(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

基本信息

專業(yè)名稱：流體力學(xué)     專業(yè)代碼：077203     門類/類別：理學(xué)     學(xué)科/類別：力學(xué)

專業(yè)點分布

中國工程物理研究院 北京大學(xué) 中國海洋大學(xué) 武漢理工大學(xué) 中山大學(xué)

專業(yè)院校排名

本一級學(xué)科中，全國具有“博士授權(quán)”的高校共 53 所，本次參評52 所;部分具有“碩士授權(quán)”的高校 也參加了評估;參評高校共計 80 所(注:評估結(jié)果相同的高校排序不分先后，按學(xué)校代碼排列)
序號 學(xué)校代碼 學(xué)校名稱 評選結(jié)果
1 10001 北京大學(xué) A+
2 10003 清華大學(xué) A+
3 10213 哈爾濱工業(yè)大學(xué) A
4 10698 西安交通大學(xué) A
5 10006 北京航空航天大學(xué) A-
6 10056 天津大學(xué) A-
7 10141 大連理工大學(xué) A-
8 10287 南京航空航天大學(xué) A-
9 10007 北京理工大學(xué) B+
10 10247 同濟(jì)大學(xué) B+
11 10248 上海交通大學(xué) B+
12 10280 上海大學(xué) B+
13 10335 浙江大學(xué) B+
14 10358 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) B+
15 10487 華中科技大學(xué) B+
16 10699 西北工業(yè)大學(xué) B+
17 10004 北京交通大學(xué) B
18 10217 哈爾濱工程大學(xué) B
19 10288 南京理工大學(xué) B
20 10290 中國礦業(yè)大學(xué) B
21 10294 河海大學(xué) B
22 10613 西南交通大學(xué) B
23 10730 蘭州大學(xué) B
24 90002 國防科技大學(xué) B
25 10005 北京工業(yè)大學(xué) B-
26 10008 北京科技大學(xué) B-
27 10286 東南大學(xué) B-
28 10497 武漢理工大學(xué) B-
29 10532 湖南大學(xué) B-
30 10558 中山大學(xué) B-
31 10610 四川大學(xué) B-
32 10611 重慶大學(xué) B-
33 10112 太原理工大學(xué) C+
34 10147 遼寧工程技術(shù)大學(xué) C+
35 10246 復(fù)旦大學(xué) C+
36 10486 武漢大學(xué) C+
37 10530 湘潭大學(xué) C+
38 10559 暨南大學(xué) C+
39 10561 華南理工大學(xué) C+
40 10674 昆明理工大學(xué) C+
41 11414 中國石油大學(xué) C+
42 10145 東北大學(xué) C
43 10183 吉林大學(xué) C
44 10299 江蘇大學(xué) C
45 10422 山東大學(xué) C
46 10459 鄭州大學(xué) C
47 10533 中南大學(xué) C
48 11646 寧波大學(xué) C
49 10107 石家莊鐵道大學(xué) C-
50 10128 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) C-
51 10150 大連交通大學(xué) C-
52 10216 燕山大學(xué) C-
53 10359 合肥工業(yè)大學(xué) C-
54 10384 廈門大學(xué) C-
55 10403 南昌大學(xué) C-
56 10710 長安大學(xué) C-

基本信息

專業(yè)名稱：流體力學(xué)     專業(yè)代碼：080103     門類/類別：工學(xué)     學(xué)科/類別：力學(xué)

專業(yè)點分布

中國航天科技集團(tuán)公司第十一研究院 北京交通大學(xué) 北京航空航天大學(xué) 北京理工大學(xué) 北京科技大學(xué) 中國石油大學(xué)(北京) 中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 中國科學(xué)院大學(xué) 天津大學(xué) 燕山大學(xué) 太原理工大學(xué) 太原科技大學(xué) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 中國航空研究院626所 沈陽工業(yè)大學(xué) 東北大學(xué) 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 沈陽建筑大學(xué) 吉林大學(xué) 中國航空工業(yè)空氣動力研究院 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工程大學(xué) 中國船舶及海洋工程設(shè)計研究院 復(fù)旦大學(xué) 同濟(jì)大學(xué) 上海交通大學(xué) 陸軍工程大學(xué) 中國船舶科學(xué)研究中心 東南大學(xué) 南京航空航天大學(xué) 南京理工大學(xué) 江蘇科技大學(xué) 中國礦業(yè)大學(xué) 浙江大學(xué) 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 合肥工業(yè)大學(xué) 廈門大學(xué) 中國石油大學(xué)(華東) 鄭州大學(xué) 武漢大學(xué) 華中科技大學(xué) 重慶大學(xué) 西南石油大學(xué) 四川大學(xué) 西南交通大學(xué) 昆明理工大學(xué) 西安交通大學(xué) 西北工業(yè)大學(xué) 西安理工大學(xué) 蘭州理工大學(xué)

專業(yè)院校排名

0801 力學(xué)
本一級學(xué)科中，全國具有“博士授權(quán)”的高校共 53 所，本次參評52 所;部分具有“碩士授權(quán)”的高校 也參加了評估;參評高校共計 80 所(注:評估結(jié)果相同的高校排序不分先后，按學(xué)校代碼排列)
序號 學(xué)校代碼 學(xué)校名稱 評選結(jié)果
1 10001 北京大學(xué) A+
2 10003 清華大學(xué) A+
3 10213 哈爾濱工業(yè)大學(xué) A
4 10698 西安交通大學(xué) A
5 10006 北京航空航天大學(xué) A-
6 10056 天津大學(xué) A-
7 10141 大連理工大學(xué) A-
8 10287 南京航空航天大學(xué) A-
9 10007 北京理工大學(xué) B+
10 10247 同濟(jì)大學(xué) B+
11 10248 上海交通大學(xué) B+
12 10280 上海大學(xué) B+
13 10335 浙江大學(xué) B+
14 10358 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) B+
15 10487 華中科技大學(xué) B+
16 10699 西北工業(yè)大學(xué) B+
17 10004 北京交通大學(xué) B
18 10217 哈爾濱工程大學(xué) B
19 10288 南京理工大學(xué) B
20 10290 中國礦業(yè)大學(xué) B
21 10294 河海大學(xué) B
22 10613 西南交通大學(xué) B
23 10730 蘭州大學(xué) B
24 90002 國防科技大學(xué) B
25 10005 北京工業(yè)大學(xué) B-
26 10008 北京科技大學(xué) B-
27 10286 東南大學(xué) B-
28 10497 武漢理工大學(xué) B-
29 10532 湖南大學(xué) B-
30 10558 中山大學(xué) B-
31 10610 四川大學(xué) B-
32 10611 重慶大學(xué) B-
33 10112 太原理工大學(xué) C+
34 10147 遼寧工程技術(shù)大學(xué) C+
35 10246 復(fù)旦大學(xué) C+
36 10486 武漢大學(xué) C+
37 10530 湘潭大學(xué) C+
38 10559 暨南大學(xué) C+
39 10561 華南理工大學(xué) C+
40 10674 昆明理工大學(xué) C+
41 11414 中國石油大學(xué) C+
42 10145 東北大學(xué) C
43 10183 吉林大學(xué) C
44 10299 江蘇大學(xué) C
45 10422 山東大學(xué) C
46 10459 鄭州大學(xué) C
47 10533 中南大學(xué) C
48 11646 寧波大學(xué) C
49 10107 石家莊鐵道大學(xué) C-
50 10128 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) C-
51 10150 大連交通大學(xué) C-
52 10216 燕山大學(xué) C-
53 10359 合肥工業(yè)大學(xué) C-
54 10384 廈門大學(xué) C-
55 10403 南昌大學(xué) C-
56 10710 長安大學(xué) C-

以中國科學(xué)院大學(xué)為例：
一、考試科目基本要求及適用范圍概述
本流體力學(xué)考試大綱適用于中國科學(xué)院大學(xué)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)、流體運動學(xué)、動力學(xué)和靜力學(xué)，無粘不可壓縮、可壓縮流動，粘性不可壓縮流動及湍流、流體波動和旋渦理論等方面。要求考生對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)，并具有綜合運用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力。
二、考試形式
考試采用閉卷筆試形式，考試時間為180分鐘，試卷滿分150分。
試卷結(jié)構(gòu)：判斷題(20分)、簡答題(60分)、計算題(70分)
三、考試內(nèi)容：
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、輸運性質(zhì)、表面張力與毛細(xì)現(xiàn)象)，質(zhì)量力與表面力。
流體運動學(xué)
流體運動的描述(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)，流場中的速度分解，渦量，渦量場，渦線、渦管、渦通量，渦管強度及守恒定理。
流體動力學(xué)
連續(xù)性方程(雷諾輸運定理)，動量方程(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，量綱分析與流動相似理論，流體力學(xué)中的無量綱量及其物理意義、相似原理的應(yīng)用。
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。
無粘流動的一般理論
無粘流動的控制方程，Bernoulli方程，Bernoulli方程和動量定理的應(yīng)用。
無粘不可壓縮流體的無旋流動
控制方程及定解條件，勢函數(shù)及無旋流動的性質(zhì)，平面定常無旋流動(流函數(shù)、源匯、點渦、偶極子、鏡像法、保角變換)，無旋軸對稱流動，非定常無旋流動。
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。
旋渦運動
渦量動力學(xué)方程和渦量的產(chǎn)生，渦量場(空間特性、時間特性)，典型的渦模型。
粘性不可壓縮流動
控制方程及定解條件，定常的平行剪切流動(Couette流動、Poiseuille流動等)，非定常的平行剪切流動(Stokes第一和第二問題、管道流動的起動問題)，圓對稱的平面粘性流動(圓柱Couette流及其起動過程)，小雷諾數(shù)粘性流動。
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。
無粘可壓縮流動
聲速和馬赫數(shù)，膨脹波、弱壓縮波的形成及其特點，一維等熵流(定常和非定常)，激波(正激波和斜激波)，拉瓦爾噴管流動的特征。
四、考試要求：
流體的物理性質(zhì)
了解固液氣體的宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)，深入理解并掌握連續(xù)介質(zhì)假設(shè)及其適用條件。
熟練掌握流體的物理性質(zhì)的基本概念，了解毛細(xì)現(xiàn)象。
流體運動學(xué)
熟練掌握流體運動的兩種描述、物質(zhì)導(dǎo)數(shù)與隨體導(dǎo)數(shù)的概念。
熟練掌握跡線、流線及脈線的概念、物理意義及求法。
掌握速度勢的概念及數(shù)學(xué)描述，掌握流場中的速度分解方法
理解并掌握渦量及守恒定律，了解渦線、渦管、渦通量，渦管強度等概念。
流體動力學(xué)
熟練掌握連續(xù)性方程、動量方程和能量方程的推導(dǎo)及應(yīng)用。
掌握本構(gòu)關(guān)系及狀態(tài)方程。
掌握流體力學(xué)方程組及定解條件，了解正交曲線坐標(biāo)系下的流體力學(xué)方程組。
掌握量綱分析與流動相似理論的概念，熟練掌握雷諾數(shù)的定義和意義。
流體靜力學(xué)
理解并掌握靜力學(xué)基本控制方程。
掌握液體靜力學(xué)規(guī)律及應(yīng)用(自由面的形狀，非慣性坐標(biāo)系中的靜止液體)。
無粘流動的一般理論
掌握無粘流動的控制方程的推導(dǎo)及應(yīng)用。
熟練掌握Bernoulli方程推導(dǎo)，靈活運用Bernoulli方程和動量定理。
無粘不可壓縮流體的無旋流動
理解并掌握控制方程及定解條件、勢函數(shù)概念及無旋流動的性質(zhì)。
熟練掌握并靈活運用平面定常無旋流動基本概念及方法(流函數(shù)、源匯、點渦、偶極子、鏡像法、保角變換)。
了解無旋軸對稱流動，非定常無旋流動。
液體表面波
熟練掌握小振幅水波的控制方程推導(dǎo)及定解條件
掌握平面單色波、水波的色散和群速度等概念，了解水波的能量及其傳輸?shù)挠嬎?，速度與壓力場特性。
了解表面張力波及分層流體的重力內(nèi)波、非線性水波理論。
旋渦運動
掌握渦量動力學(xué)方程和渦量的產(chǎn)生
熟悉渦量場的基本空間特性、時間特性，了解典型的渦模型(點渦、蘭金渦、奧森渦、泰勒渦)。
粘性不可壓縮流動
理解不可壓縮流體模型及其判別條件，掌握控制方程的推導(dǎo)及定解條件。
熟練掌握并靈活運用定常的平行剪切流動問題(Couette流動、Poiseuille流動等)。
掌握非定常的平行剪切流動問題(Stokes第一和第二問題、管道流動的起動等)，圓對稱的平面粘性流動(圓柱Couette流及其起動過程)，小雷諾數(shù)粘性流動。
層流邊界層和湍流
掌握邊界層的概念。
掌握層流邊界層方程推導(dǎo)(Blasius平板邊界層)
了解邊界層的分離，湍流的發(fā)生，層流到湍流的轉(zhuǎn)捩。
掌握脈動速度、平均速度、瞬時流場、平均流場、雷諾平均方程等基本概念
無粘可壓縮流動
(1)熟練掌握聲速和馬赫數(shù)的概念。
(2)掌握膨脹波、弱壓縮波的形成及其特點。
(3)熟練掌握定常一維等熵流的分析及計算，了解非定常一維等熵流的分析及計算。
(4)深入理解激波(正激波和斜激波)的成因及激波關(guān)系式，了解拉瓦爾噴管流動的特征。
五、主要參考書目：
1.《流體力學(xué)》莊禮賢尹協(xié)遠(yuǎn)馬暉揚著，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2009年版本
2.《流體力學(xué)》（上下冊）吳望一編著，北京大學(xué)出版社，2010年版本