838流體力學

    學科/類別名稱及代碼學科/類別所在學院

    081400土木工程

    土木工程與建筑學院

    085900土木水利

    一、總體要求

    流體力學是節(jié)能減排與環(huán)保設備學科方向一門重要的必修基礎課。該課程主要包括流體靜力學和流體動力學兩部分內(nèi)容，要求考生重點掌握作用于平面/曲面上的液體壓力、恒定元流能量方程、恒定總流能量方程、氣流能量方程及總流、動量方程式的推導及應用、相似性原理在實際物理過程的應用等。

    二、內(nèi)容及比例

    1.緒論：（6分，4％）

    了解流體定義主要力學性質，作用于流體的表面力和質量力；掌握流體的力學模型。

    2.流體靜力學：（39分，26%）

    了解流體靜壓強的概念及其兩大特性，等壓面的概念，學會分析等壓面；領會流體平衡微分方程，各種液柱式測壓計的結構、測壓原理及使用范圍；會用解析法進行靜止液體作用在平面和曲面上的總壓力計算，流體的相對平衡時靜壓強的計算。

    3.一元流體動力學基礎：（30分，20%）

    理解拉格朗日方法和歐拉法，流體運動的分類，流線和跡線，均勻流與非均勻流，漸變流和急變流等基本概念；領會測壓管水頭線，水力坡度，一元流動模型和斷面壓強分布規(guī)律掌握繪制總水頭線，能夠結合物理問題，運用恒定總流動量方程、能量方程和連續(xù)方程聯(lián)合求解。

    4.流動阻力和能量損失：（30分，20%）

    理解雷諾數(shù)的物理意義，掌握液體流動的兩種流態(tài)（層流、紊流）和判別標準；領會

    流動阻力與能量損失的分類和產(chǎn)生的原因，了解紊流流速分布與層流分布的區(qū)別和原因；掌握層流流速分布和沿程阻力系數(shù)的推導；掌握尼古拉茲實驗和沿程阻力系數(shù)λ的變化規(guī)律，包括尼古拉茲實驗曲線的分區(qū)，紊流各區(qū)沿程阻力系數(shù)λ與雷諾數(shù)和相對粗糙度的關系。

    5.孔口、管嘴和管路流動：（15分，10%）

    理解孔口出流、淹沒出流以及管嘴出流的有關概念，了解速度系數(shù)、收縮系數(shù)和流量系數(shù)的取值范圍；領會孔板流量計的工作原理、三種不同出流方式作用水頭；能夠進行簡單管路的管路阻抗和水頭損失計算，結合三種不同出流方式進行管路的水頭損失計算。

    6.相似性原理和因次分析：（30分，20%）

    理解幾何相似、運動相似、動力相似的概念；領會歐拉數(shù)、雷諾數(shù)和弗洛德數(shù)等典型相似準則數(shù)的物理意義，能結合物理問題進行相似性原理的應用。

    三、題型及分值比例

    1.填空題：（30分，20%）

    2.選擇題：（30分，20%）

    3.簡答題：（30分，20%）

    4.計算題：（60分，40%）

    四、參閱書目

    1.《流體力學泵與風機(第五版)》，蔡增基，中國建筑工業(yè)出版社，2013年版；

    2.《流體力學(第三版)》，龍?zhí)煊?，蔡增基，中國建筑工業(yè)出版社，2019年版；

    3.《工程流體力學》，孔瓏，中國電力出版社，2014年版。

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