博士研究生入学考试自命题科目考试大纲

科目代码：3702   科目名称：粘性流体力学

一. 考试要求

考查学生对粘性流体物理属性、粘性流体运动的主要特征和规律的理解与掌握，对粘性流体力学基本概念、原理和方法的领会，使用基本原理与方法分析、抽象和解决粘性流体力学问题的能力。

二、考试内容

1．粘性流体动力学基础知识

流体的分子输运性质，流体运动的基本形式与亥姆霍兹速度分解定理，粘性流体的表面应力张量，牛顿流体的应力与应变率关系。

2.粘性流体动力学基本方程组

连续方程，黏性流体的运动方程（Navier-Stokes方程），黏性流体的能量方程，黏性流体动力学方程组的数学性质与定解条件，黏性流体动力学的相似律和量纲分析，流体的涡旋运动。

3．纳维－斯托克斯方程组的精确解

不可压平行定常流、同轴旋转圆筒间的定常流、平行非定常流精确解的求解及流动特点分析，可压缩库埃特流动的求解方法，小雷诺数缓慢流动的解的应用。

4．层流边界层

剪切层概念，二维层流薄剪切层（边界层）方程的导出，不可压层流边界层的相似解，动量积分方程的导出及应用，不可压层流温度边界层及求解，二维可压缩定常层流边界层，边界层分离发生的必要条件和机理。

5．流动稳定性和由层流向湍流的转捩

流动稳定性的概念，层流向湍流转捩的原因和过程，二维平行剪切流的线性稳定性理论。

6．湍流基本理论及湍流边界层

湍流基本特点和概念，不可压流湍流平均运动的质量方程、动量方程（雷诺平均的NS方程），不可压湍流平均运动的动能方程、湍流动能方程的含义，湍流的几种主要尺度及大小关系，湍流模型的主要思想及普朗特混合长度理论；湍流边界层的物理特征及分层结构，光滑表面上的平均速度分布，不可压湍流边界层方程，平板湍流边界层的简单估算。

三、考试形式

考试形式为闭卷、笔试，考试时间为3小时，满分100分。

题型包括：简答题、计算题、证明题、综合分析题等。

四、参考书目

1．《粘性流体动力学基础》．陈懋章 编著．高等教育出版社，2002年12月第1版。