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河北工業大學2021年碩士研究生招生考試自命題

科目考試大綱

科目代碼：830

科目名稱：工程流體力學

適用專業：動力工程及工程熱物理、能源動力

一、考試要求工程流體力學適用于河北工業大學能源與環境工程學院動力工程及工程熱物理、能源動力專業研究生招生專業課考試。主要考察對于工程流體力學基本概念、方法、原理，運用所學知識分析問題和解決問題的能力。

二、考試形式試卷采用客觀題型和主觀題型相結合的形式，主要包括選擇題、填空題、簡答題、計算題、分析論述題等。考試時間為 3 小時，總分為 150 分。

三、考試內容

（一）流體的物理性質掌握流體的基本特征，連續介質模型，流體的密度，流體的壓縮性與膨脹性，流體的黏性，流體的表面張力特性，毛細現象；會區分可壓縮流體和不可壓縮流體，黏性流體和理想流體，牛頓流體和非牛頓流體；會分析作用在流體上的力，掌握牛頓內摩擦定律及其應用。

（二）流體靜力學掌握流體靜壓強及其特性，流體平衡方程式及其應用，重力場中流體的平衡，流體靜力學基本方程及應用，會分析使用液柱式測壓計，液體的相對平衡，掌握壓力的計算基準和度量單位；會分析作用于平面的液體總壓力與作用點；作用于曲面的液體總壓力、水平分力、垂直分力、作用點及壓力體。

（三）流體運動學了解流體運動的描述方法，掌握加速度描述和質點導數，流體的不同分類方法，跡線與流線，會寫出跡線方程與流線方程，掌握流線的性質，流管，流束，緩變流和急變流，流量，平均流速，濕周，水力半徑和當量直徑；會進行流體微團的運動分析，掌握亥姆霍茲速度分解定律；明確有旋流動的一般性質，渦量場，渦線、渦管、渦束、渦通量和速度環量，渦管強度守恒定律，環量與渦通量的關系，斯托克斯定理及其應用，湯姆孫定理及亥姆霍茲定理；無旋流動的一般性質，速度勢，流函數及流網，了解簡單平面勢流，包括源流、匯流、勢渦；掌握簡單平面勢流的疊加。

（四）流體動力學掌握系統與控制體的特點和區別，雷諾數輸運方程，連續性方程，動量方程和動量矩方程及其應用，伯努利能量方程及其物理意義、幾何意義，理想流體的伯努利方程，沿流線主法線方向的壓強和速度變化規律，粘性流體總流的伯努利方程，會把伯努利方程進行實際應用。掌握微分形式的連續方程，黏性流體微分形式的運動方程即 N－S 方程，并會利用 N－S 方程進行不可壓縮黏性流體的簡單的層流流動求解和分析。

（五）管內不可壓縮流體流動掌握層流與湍流的特點和區別，雷諾實驗，會進行流態的判別，掌握流動損失、流動阻力的兩種類型，管道內的沿程損失，切應力分布，圓管道內層流流動特點，沿程損失計算，層流流動入口段長度計算；了解管道進口段黏性流體的流動分區，了解黏性流體的紊流流動，掌握時均速度和脈動速度，紊流中的切應力，圓管內的紊流分區，掌握尼古拉茲實驗結果，沿程摩擦阻力系數及阻力大小計算，會使用莫迪圖；會進行簡單管道內流動計算，局部阻力損失計算；會進行帶泵、風機的串、并聯管路及簡單管網阻力計算；掌握孔口出流和管嘴出流的各自特點，并會進行相應計算。

（六）繞流流動與邊界層掌握流體外部繞流流動阻力，邊界層的定義和特征，層流邊界層的微分方程和動量積分方程式，了解光滑平板表面層流邊界層、湍流邊界層及具有過渡區域的混合邊界層的不可壓縮流體的摩擦阻力的各自特點和計算，掌握曲面邊界層的分離和壓差阻力，不可壓縮流體繞長柱體流動時的阻力特點，掌握卡門渦街現象及特點。掌握流體自由淹沒射流的結構與特征，會進行軸對稱射流和平門射流的計算和分析。

（七）氣體動力學基礎掌握音速，馬赫數，氣體一維絕熱定常流動和等熵定常流動。

（八）相似原理和量綱分析掌握流體的力學相似性原理，幾何相似，運動相似，動力相似；掌握動力相似準則數，流動相似條件，相似定理與模型律，并會用于實際應用；掌握量綱及量綱分析，了解瑞利法，? 定理法。

四、參考書目 [1]《工程流體力學》，第四版，主編：孔瓏，中國電力出版社。 [2]《工程流體力學》（水力學）（上、下冊）, 第三版，主編：聞德蓀,高等教育出版社。其他注意事項：考生需要攜帶無編程無存儲無記憶功能的計算器。

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