博士研究生入学考试自命题科目考试大纲

科目代码：2702   科目名称：计算流体力学

一、考试要求

主要考查学生对流体力学控制方程分类、性质与定解条件的理解与掌握，对有限差分法基本原理的领会与掌握，对可压缩流动和不可压缩流动计算方法的理解与掌握，对数值网格生成技术的理解和运用，以及对当前计算流体力学软件应用和发展趋势的认识。

二、考试内容

1．计算流体力学基本认识

计算流体力学的发展、现状及其地位。计算流体力学中有限差分法、有限体积法和有限元法的基本概念。

2．流体力学控制方程及其分类

流体力学控制方程组及其简化，流体力学控制方程组的分类，流体力学方程组定解条件提法。

3．有限差分法基础

差分方法的基本概念、基本格式以及Von－Neumann稳定性分析方法，一维抛物型方程显格式，一维抛物型方程的隐格式，一维双曲型方程的差分方法，差分方程的修正型方程及其应用，Burgers方程的差分解法与分析

4．可压缩流动的差分方法

黎曼问题，激波的捕捉，TVD格式，差分格式的发展。

5．不可压粘性流动计算方法

不可压流动数值求解的难点，人工压缩性方法，投影法，压力修正法，SIMPLE方法及其改进。

6．多维问题的差分方法

多维方程差分格式的基本构造方法，显式时间分裂法和ADI方法。

7．数值网格生成技术

网格的重要性及其基本类型，解构网格的特点与要求，代数网格生成法与方程网格生成方法，非结构网格的基本概念与生成方法，特殊网格方法。

8．湍流数值模拟

了解湍流数值模拟的基本方法及其特点， RANS与LES方法的基本步骤，典型的代数和方程湍流模型及其特点。

9．计算流体力学应用基础

计算流体力学商业软件基本知识与实际运用环节了解。

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：推导题、分析应用题、问答题。

四、参考书目

1.《计算流体力学教程》．张德良 编著．高等教育出版社，2010年第1版。