816 流体力学
一、总体要求 流体力学要求考生掌握流体运动的基本概念、基本原理、基本计算方法;掌握流体的主要物理性质、流体静压强特性及分析计算方法、一元流体动力学的三大基本方程;了解流体阻力损失规律和原理,以及计算方法;掌握孔口、管嘴、简单管路计算方法;了解气体射流规律、理想流体和粘性流体的多元流动;理解一元气体动力学的基本公式及其应用;理解相似性原理、了解因次分析法。
二、内容及比例
(一) 绪 论 5%
1、了解本课程在专业及工程中的应用;
2、理解作用在流体上的力;
3、理解流体主要力学性质,特别是粘性和牛顿内摩擦定律;
4、了解连续介质、不可压缩流体及理想流体的概念。
(二) 流体静力学 10%
1、掌握流体静压强的特性、分布规律及计算;
2、掌握作用于平面的液体压力;
3、掌握作用于曲面的液体压力的计算;
4、了解液体平衡微分方程及其应用;
5、掌握液体相对平衡。
(三) 一元流体动力学基础 15%
1、了解描述流体运动的两种方法;
2、理解恒定流动、非恒定流动、流线、迹线概念;
3、掌握一元流动连续性方程;
4、掌握恒定元流能量方程;
5、掌握过流断面的压强分布;
6、掌握恒定总流能量方程式;
7、理解总水头线和测压管水头线;
8、掌握恒定气流能量方程;
9、理解总压线和全压线;
10、掌握恒定流动量方程。
(四) 流动阻力和能量损失 15%
1、掌握沿程阻力系数及沿程损失计算方法;
2、掌握流体运动的两种流态及判别准则;
3、掌握圆管中层流的运动规律;
4、掌握尼古拉兹实验结果的理论意义及重要性;
5、掌握当量直径及非圆管沿程损失的计算;
6、掌握阻力系数及局部损失的计算;
7、了解局部损失的一般分析方法和减小阻力措施。
(五) 孔口、管嘴和管路流动 15%
1、掌握孔口、管嘴的基本公式及其应用;
2、掌握简单管路、串联管路和并联管路的水力计算。
3、了解管网计算基础;有压管中的水击。
(六)气体射流 5%
1、掌握无限空间紊流射流的基本特性;
2、理解圆断面和平面等温、温差、浓差射流的计算方法。
3、了解有限空间射流。
(七) 不可压缩流体动力学基础 10%
1、掌握流体微团运动的基本形式;
2、掌握有旋流动;
3、掌握不可压缩流体连续性微分方程;
4、了解以应力表示的粘性流体运动微分方程式、应力和变形速
度的关系和;
5、理解纳维—斯托克斯方程及其各项的物理意义。
(八)绕流运动 5%
1、掌握无旋流动、平面无旋流动;
2、理解几种简单的平面无旋流动、势流叠加、掌握饶流运动与附面层基本概念、理解曲面附面层分离现象与卡门涡街。
3、掌握饶流阻力和升力。
(九) 一元气体动力学基础 15%
1、掌握可压缩流体的基本参数、流动分类及基本方程;
2、掌握音速、滞止参数、马赫数等基本概念;
3、掌握渐缩喷管、拉法尔喷管断面参数变化的规律;
4、了解有沿程损失的圆管等温流动和绝热流动的计算方法。
(十) 相似性原理和因次分析法 5%
1、掌握力学相似原理、相似准则数和模型率的物理意义及应用;
2、掌握因次分析法。
三、题型及分值比例 计算题:40% 填空题:15% 选择题:15% 简答题:15% 名词解释:15%
四、可供参阅书目
流体力学,中国建筑工业出版社,蔡增基