2021年博士研究生入学考试自命题科目考试大纲

科目代码：2103   科目名称：一维非定常流体力学

一、考试要求

了解可压缩流体动力学的基本现象，掌握一维可压缩流体动力学的基本方程组和解析求解方法，并学会运用这些基本知识分析和求解一维不定常可压缩流体动力学问题，尤其是爆炸力学领域的相关具体问题。

二、考试内容

1. 绪论

可压缩流与波的概念；流体应力应变（率）关系，状态方程基本概念；流体动力学基本方程组的建立，流体动力学基本方程组的微分和积分形式；一维可压缩流体动力学方程组；间断关系式。

2. 特征线基本理论

特征线的数学定义和物理意义，小扰动的认识；特征线问题的一般解法，特征线方程，相容性方程；一维绝热流动问题的特征线方法求解，黎曼不变量；非定常流动特征线的基本性质。

3. 一维非定常连续流动

可约双曲型方程组的性质，空间平面特征线和速度平面特征线；一维非定常连续流动的简单波的概念和性质，简单波问题中的流场分布、特征线和质点轨迹；稀疏波，中心稀疏波，压缩波，非定常连续流动中波的形成、运动和发展，x-t平面上波系分析；一维等熵流动的通解，一维非定常连续流动典型问题求解。

4. 冲击波

冲击波现象和概念，冲击波的形成；冲击波关系式，冲击波瑞利线、雨贡纽曲线；冲击波的能量守恒，冲击波性质，二次冲击；多方气体中的冲击波；凝聚介质中的冲击波，D-u曲线。典型一维冲击波问题的分析和求解，冲击波的相互作用，飞片撞靶问题；强冲击波和弱击波近似。

5. 波的相互作用

稀疏波、压缩波、冲击波和界面之间相互作用的基本形式和主要结果；分析波相互作用问题的一般方法，冲击波极曲线p-u图法；波与波相互作用的分析和求解，初始间断的分解，波与界面相互作用的分析和求解。

6. 自模拟运动

量纲分析理论，定理，相似性原理；流体自模拟运动的定义和特点，自模拟变量；自模拟运动常微分方程组，流体自模拟运动的求解；强点爆炸过程的自模拟解。

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：简答题、计算题等。

四、参考书目

1．《一维不定常流体动力学教程》．卢芳云 编著．北京：科学出版社,2006，第一版。