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中国矿业大学(北京)

2021中国矿业大学806流体力学研究生考试大纲

    科目代码科目名称参考书目考试大纲是否使用计算器备注
    806
    流体力学
    1.《工程流体力学》，郭楚文主编，中国矿业大学出版社，2012；
    2.可参阅其它各工科院校工程流体力学教材。
    一、考试目的与要求
    要求考生全面系统地掌握流体力学专业基础知识和专业综合知识，并且能运用所学的基本理论和解决工程实践中的相关具体问题。
    考试为笔试、闭卷形式。重点考察学生对基本概念、基本公式、基本计算方法的掌握和应用能力。学生应能对流体力学学科知识有系统的理解，深刻领会流体在静止、相对平衡、运动状态及不同假设条件下的数学描述方式，能从整体上把握学科各知识点间的联系，避免单纯的死记硬背。
    二、考试范围
    1.绪论
    (1)连续介质模型
    (2)流体的定义及主要物理性质
    2.流体静力学
    (1)作用于流体上的力
    (2)流体静压强
    静压强概念及其性质，流体平衡微分方程，重力场中流体静压强的分布，压强的度量和计量单位。
    (3)液体的相对平衡
    (4)静止液体对平面及曲面压力
    作用于平面总压力和作用于曲面壁上的总压力；
    本部分重点掌握点压强与总压力的计算方法。
    3.流体运动学
    (1)流体运动的描述方法
    (2)欧拉法的基本概念
    (3)连续性方程
    (4)流体运动的基本概念
    本部分重点掌握欧拉法、流线等流体运动的基本概念与连续性方程的应用。
    4.流体动力学基础
    (1)伯努利方程
    (2)动量方程
    本部分重点是能够灵活运用三大方程（连续性方程、伯努利方程和动量方程）求解具体问题。
    5.量纲分析与相似理论
    (1)量纲分析的意义与量纲和谐原理
    (2)量纲分析法与π定理
    (3)流动相似概念及流动相似
    相似三定理、相似准则及模型实验。
    本部分的重点是掌握π定理量纲分析法、相似准则及模型实验。
    6.粘性流动及水力计算
    (1)流动阻力和能量损失的分类
    (2)雷诺实验及实际流体的两种流动状态
    (3)不可压粘性流体的运动N-S方程
    (4)圆管中的层流运动
    (5)紊流理论基础
    紊流运动的时均化，混合长度理论，紊流断面速度分布，紊流的半经验公式与经验公式。
    (6)沿程损失的实验研究
    (7)管道的局部损失
    (8)不可压缩流体的管道流动水力计算
    简单管路；串、并联管路及沿程均匀泄流。
    (9)孔口与管嘴出流
    本部分的重点是圆管层流的运动规律，沿程损失及局部损失的计算方法，沿程阻力系数的变化规律以及影响因素，莫迪、尼古拉兹实验的内容及区别，掌握有压管流的水力计算。
    7.流体的涡旋流动及理想不可压流体的无旋流
    (1)流体微团的运动分析
    (2)卡门涡街的特征
    (3)速度势和流函数
    (4)平行流绕流
    本部分重点为流体有旋、无旋流动的判定及流函数、势函数的计算。
    8.边界层理论
    (1)边界层的基本概念
    (2)边界层动量方程
    (3)曲面边界层的分离现象
    本部分的重点是掌握边界层的基本概念、基本特征
    9.一元气体动力学基础
    (1)理想气体一元恒定流动基本方程
    连续性方程，状态方程，动量方程，能量方程，理想气体过程方程。
    (2)音速和马赫数
    音速，马赫数，滞止参数，气流按不可压缩处理的限度。
    (3)变截面喷管中等熵流动
    流动参数与截面积的关系，通过收缩喷管的最大流量。
    (4)等截面管道中实际气体的恒定流动
    等温流动，绝热流动。
    本部分的重点是掌握一元气体动力学的基本概念、基本公式及有关参数的计算。
    三、试题结构（包括考试时间，试题类型等）
    1.考试时间：180分钟，满分：150分
    2.题型结构
    (1)概念型题
    重点考察学生对基本概念的理解程度。这个类型题的基本形式有以下几种：填空、选择、判断等。
    (2)简答、分析型题
    通过此类考题考察学生对于知识点的理解程度，及运用专业工程语言，简单准确的叙述能力。
    (3)计算型题
    需要对问题有正确的思维方式，简洁而清晰的计算方法，准确的计算结果，将在这类考题中得以充分的检验。
    允许使用具有三角函数和复数运算功能的计算器，但不得使用带有公式和文本存储功能的计算器。
    807
    工程热力学《工程热力学》，朱明善等编著，清华大学出版社，第1版，1995年；
    《工程热力学》，沈维道等编著，高等教育出版社，第4版，2007年一、考试目的与要求
    本考试大纲适用于报考中国矿业大学动力工程及工程热物理专业的硕士研究生入学考试。《工程热力学》是为招收我院动力工程及工程热物理专业硕士生而设置的考试科目之一，它是面向由合格的（与本专业相关或接近的）本科毕业生和具有同等学历的考生参加的选拔性考试，其主要目的是考查考生对《工程热力学》各项内容的理解和掌握的程度。
    对各部分知识内容要求掌握的程度，可分两个层面：第一层面为“了解”和“理解”；第二层面为“掌握”。其中“了解”和“理解”的含义为：对所列知识要知道其内容和含义，并能在有关问题中识别和直接使用。而“掌握”的含义为：对所列知识除了要理解其确切含义及与其他知识的联系外，还能够在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
    二、考试范围
    1.基本概念
    热力系统，状态及平衡状态，状态参数及其特性，参数坐标图，热力过程及准静态过程，热力循环。
    2.热力学第一定律
    闭口系热力学第一定律解析式，热力学第一定律应用于开口系统，稳定流动能量方程式，焓，技术功，能量方程应用。
    3.气体的性质与过程
    理想气体状态方程及气体常数，理想气体的比热，理想气体的内能、焓和熵的计算，四个典型热力过程，多变过程及多变指数。气体的理想压缩功，压缩机的效率，活塞式压缩机余隙容积的影响，多级压缩和中间冷却。
    4.热力学第二定律
    过程的方向性，卡诺循环和卡诺定理，熵的导出，克劳修斯不等式，孤立系统熵增原理，熵方程，火用及其计算。
    5.气体动力循环
    活塞式内燃机循环，燃气轮机装置循环，提高循环热效率的各种途径。
    6.水蒸气
    蒸汽的性质，蒸汽图表及其应用，水蒸气的热力过程。
    7.蒸汽动力循环
    朗肯循环，蒸汽参数对循环热效率的影响，再热循环，回热循环。
    8.制冷循环
    空气压缩制冷，蒸汽压缩制冷，提高制冷系数的各种途径。
    9.理想混合气体和湿空气
    混合气体的概念，分压力和分容积，混合气体成分表示方法及其核算，混合气体的比热、内能、焓和熵的计算。湿空气的概念，湿空气的热力过程，焓湿图，湿空气的应用。
    10.热力学微分关系式及实际气体的性质
    熵、内能和焓的微分关系式，克拉贝龙方程和焦－汤系数。实际气体的性质，范德瓦尔方程，对应态原理，通用压缩因子图。
    三、试题结构（包括考试时间，试题类型等）
    闭卷、笔试。考试时间为180分钟，试卷满分为150分。试题类型包括简答题、作图题、计算题（或推导题）。
    允许使用具有三角函数和复数运算功能的计算器，但不得使用带有公式和文本存储功能的计算器。
    899
    电路理论
    《电路》（第五版），原著邱关源、修订罗先觉，高等教育出版社，2006年；
    《电路分析基础》（第4版），李瀚荪，高等教育出版社，2006年。一、考试目的与要求
    全国硕士研究生入学统一考试中的自命题科目“电路理论”是为我校招收电气工程一级学科（080800）和能源动力（085800）硕士生而设置的具有选拔性质的考试。要求考生掌握电路理论的基本知识和分析计算的基本方法，并具有一定的分析解决实际问题的能力。
    二、考试范围
    (1)电路模型和电路定律
    (2)电阻电路的等效转换
    (3)电阻电路的一般分析
    (4)电路定理
    (5)具有运算放大器的电阻电路
    (6)储能元件
    (7)相量法
    (8)正弦稳态电路的分析
    (9)具有耦合电感的电路
    (10)电路的频率响应
    (11)三相电路
    (12)非正弦周期电流电路
    (13)一阶电路和二阶电路的时域分析
    (14)线性动态电路的复频域分析
    (15)二端口网络
    (16)非线性电路
    三、试题结构（包括考试时间，试题类型等）
    考试时间：180分钟（3小时）
    闭卷考试
    试题类型可为：单项选择、填空题和计算题等允许使用具有三角函数和复数运算功能的计算器，但不得使用带有公式和文本存储功能的计算器。
    885传热学1.《传热学》（第五版），陶文铨主编，高等教育出版社，2019；
    2.可参阅其它各工科院校传热学教材。一、考试目的与要求
    本考试大纲适用于报考中国矿业大学动力工程及工程热物理一级学科(080700)的硕士研究生入学考试。《传热学》是为招收我院动力工程及工程热物理一级学科(080700)硕士生而设置的考试科目之一，它是面向由合格的（与本专业相关或接近的）本科毕业生和具有同等学历的考生参加的选拔性考试，其主要目的是考查考生对《传热学》各项内容的理解和掌握的程度。
    重点考察学生对基本概念、基本公式、基本计算方法的掌握和应用能力。要求考生掌握传热学几种传热方式的基础知识，具备分析问题、解决问题的能力，能从整体上把握学科各知识点间的联系。
    二、考试范围
    1绪论
    传热学的研究内容及其在科学技术和工程中的应用，热能传递的三种基本方式，传热过程和传热系数，传热学的研究方法。
    2稳态热传导的规律及计算
    导热基本定律-傅里叶定律，导热问题的数学描写，典型一维稳态导热问题的分析解，通过肋片的导热，具有内热源的一维导热问题，多维稳态导热的求解。
    3非稳态热传导的计算
    非稳态导热的基本概念，零维问题的分析法-集中参数法，典型一维物体非稳态导热的分析解，半无限大物体的非稳态导热，简单几何形状物体多维非稳态导热的分析解，非傅里叶导热问题简介。
    4热传导问题的数值解法
    导热问题数值求解的基本思想，内节点离散方程的建立方法，边界节点离散方程的建立及代数方程的求解，非稳态导热问题的数值解法，数值计算的稳定性、收敛性及精度。
    5对流传热的理论分析与实验研究基础
    对流传热概说，对流传热问题的数学描写，边界层型对流传热问题的数学描写，流体外掠平板传热层流分析解及比拟理论，相似原理与量纲分析，相似原理的应用。
    6单相对流传热的实验关联式
    内部强制对流传热的实验关联式，外部强制对流传热-流体横掠单管、球体及管束的实验关联式，射流冲击传热的实验关联式，大空间与有限空间内自然对流传热的实验关联式，微细尺度通道内的流动与传热及纳米流体传热简介，强化单相对流传热的技术、机理及性能评价。
    7相变对流传热
    凝结传热的模式，膜状凝结分析解及计算关联式，膜状凝结的影响因素及其传热强化，沸腾传热的模式，大容器沸腾传热的实验关联式，沸腾传热的影响因素及其强化，热管简介。
    8热辐射基本定律和物体的辐射特性
    热辐射现象的基本概念，黑体热辐射的基本定律，固体和液体的辐射特性，气体的辐射特性及计算，实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系，太阳能与环境辐射。
    9辐射传热的计算
    辐射传热的角系数，两表面封闭系统的辐射传热，多表面系统的辐射传热，有气体参与的辐射传热的计算，辐射传热的控制(强化与削弱)，综合传热问题分析。
    10传热过程分析与换热器的热计算
    传热过程的分析和计算，换热器的类型，换热器中传热过程平均温差的计算，间壁式换热器的热设计，热量传递过程的控制(强化与削弱)。
    三、试题结构（包括考试时间，试题类型等）
    闭卷、笔试。考试时间为180分钟，试卷满分为150分。试题类型包括：单项选择、填空题、简答及作图题、计算题。
    允许使用具有三角函数和复数运算功能的计算器，但不得使用带有公式和文本存储功能的计算器。

基本信息

专业名称：流体力学     专业代码：077203     门类/类别：理学     学科/类别：力学

专业点分布

中国工程物理研究院 北京大学 中国海洋大学 武汉理工大学 中山大学

专业院校排名

本一级学科中，全国具有“博士授权”的高校共 53 所，本次参评52 所;部分具有“硕士授权”的高校 也参加了评估;参评高校共计 80 所(注:评估结果相同的高校排序不分先后，按学校代码排列)
序号 学校代码 学校名称 评选结果
1 10001 北京大学 A+
2 10003 清华大学 A+
3 10213 哈尔滨工业大学 A
4 10698 西安交通大学 A
5 10006 北京航空航天大学 A-
6 10056 天津大学 A-
7 10141 大连理工大学 A-
8 10287 南京航空航天大学 A-
9 10007 北京理工大学 B+
10 10247 同济大学 B+
11 10248 上海交通大学 B+
12 10280 上海大学 B+
13 10335 浙江大学 B+
14 10358 中国科学技术大学 B+
15 10487 华中科技大学 B+
16 10699 西北工业大学 B+
17 10004 北京交通大学 B
18 10217 哈尔滨工程大学 B
19 10288 南京理工大学 B
20 10290 中国矿业大学 B
21 10294 河海大学 B
22 10613 西南交通大学 B
23 10730 兰州大学 B
24 90002 国防科技大学 B
25 10005 北京工业大学 B-
26 10008 北京科技大学 B-
27 10286 东南大学 B-
28 10497 武汉理工大学 B-
29 10532 湖南大学 B-
30 10558 中山大学 B-
31 10610 四川大学 B-
32 10611 重庆大学 B-
33 10112 太原理工大学 C+
34 10147 辽宁工程技术大学 C+
35 10246 复旦大学 C+
36 10486 武汉大学 C+
37 10530 湘潭大学 C+
38 10559 暨南大学 C+
39 10561 华南理工大学 C+
40 10674 昆明理工大学 C+
41 11414 中国石油大学 C+
42 10145 东北大学 C
43 10183 吉林大学 C
44 10299 江苏大学 C
45 10422 山东大学 C
46 10459 郑州大学 C
47 10533 中南大学 C
48 11646 宁波大学 C
49 10107 石家庄铁道大学 C-
50 10128 内蒙古工业大学 C-
51 10150 大连交通大学 C-
52 10216 燕山大学 C-
53 10359 合肥工业大学 C-
54 10384 厦门大学 C-
55 10403 南昌大学 C-
56 10710 长安大学 C-

基本信息

专业名称：流体力学     专业代码：080103     门类/类别：工学     学科/类别：力学

专业点分布

中国航天科技集团公司第十一研究院 北京交通大学 北京航空航天大学 北京理工大学 北京科技大学 中国石油大学(北京) 中国矿业大学(北京) 中国科学院大学 天津大学 燕山大学 太原理工大学 太原科技大学 内蒙古工业大学 中国航空研究院626所 沈阳工业大学 东北大学 辽宁工程技术大学 沈阳建筑大学 吉林大学 中国航空工业空气动力研究院 哈尔滨工业大学 哈尔滨工程大学 中国船舶及海洋工程设计研究院 复旦大学 同济大学 上海交通大学 陆军工程大学 中国船舶科学研究中心 东南大学 南京航空航天大学 南京理工大学 江苏科技大学 中国矿业大学 浙江大学 中国科学技术大学 合肥工业大学 厦门大学 中国石油大学(华东) 郑州大学 武汉大学 华中科技大学 重庆大学 西南石油大学 四川大学 西南交通大学 昆明理工大学 西安交通大学 西北工业大学 西安理工大学 兰州理工大学

专业院校排名

0801 力学
本一级学科中，全国具有“博士授权”的高校共 53 所，本次参评52 所;部分具有“硕士授权”的高校 也参加了评估;参评高校共计 80 所(注:评估结果相同的高校排序不分先后，按学校代码排列)
序号 学校代码 学校名称 评选结果
1 10001 北京大学 A+
2 10003 清华大学 A+
3 10213 哈尔滨工业大学 A
4 10698 西安交通大学 A
5 10006 北京航空航天大学 A-
6 10056 天津大学 A-
7 10141 大连理工大学 A-
8 10287 南京航空航天大学 A-
9 10007 北京理工大学 B+
10 10247 同济大学 B+
11 10248 上海交通大学 B+
12 10280 上海大学 B+
13 10335 浙江大学 B+
14 10358 中国科学技术大学 B+
15 10487 华中科技大学 B+
16 10699 西北工业大学 B+
17 10004 北京交通大学 B
18 10217 哈尔滨工程大学 B
19 10288 南京理工大学 B
20 10290 中国矿业大学 B
21 10294 河海大学 B
22 10613 西南交通大学 B
23 10730 兰州大学 B
24 90002 国防科技大学 B
25 10005 北京工业大学 B-
26 10008 北京科技大学 B-
27 10286 东南大学 B-
28 10497 武汉理工大学 B-
29 10532 湖南大学 B-
30 10558 中山大学 B-
31 10610 四川大学 B-
32 10611 重庆大学 B-
33 10112 太原理工大学 C+
34 10147 辽宁工程技术大学 C+
35 10246 复旦大学 C+
36 10486 武汉大学 C+
37 10530 湘潭大学 C+
38 10559 暨南大学 C+
39 10561 华南理工大学 C+
40 10674 昆明理工大学 C+
41 11414 中国石油大学 C+
42 10145 东北大学 C
43 10183 吉林大学 C
44 10299 江苏大学 C
45 10422 山东大学 C
46 10459 郑州大学 C
47 10533 中南大学 C
48 11646 宁波大学 C
49 10107 石家庄铁道大学 C-
50 10128 内蒙古工业大学 C-
51 10150 大连交通大学 C-
52 10216 燕山大学 C-
53 10359 合肥工业大学 C-
54 10384 厦门大学 C-
55 10403 南昌大学 C-
56 10710 长安大学 C-

以中国科学院大学为例：
一、考试科目基本要求及适用范围概述
本流体力学考试大纲适用于中国科学院大学力学专业的硕士研究生入学考试。流体力学是现代力学的重要分支，是许多学科专业的基础理论课程，本科目的考试内容主要包括流体的物理性质、流体运动学、动力学和静力学，无粘不可压缩、可压缩流动，粘性不可压缩流动及湍流、流体波动和旋涡理论等方面。要求考生对其基本概念有较深入的了解，能够熟练地掌握基本方程的推导，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
二、考试形式
考试采用闭卷笔试形式，考试时间为180分钟，试卷满分150分。
试卷结构：判断题(20分)、简答题(60分)、计算题(70分)
三、考试内容：
流体的物理性质
固液气体的宏观性质与微观结构，连续介质假设及其适用条件，流体的物理性质(粘性、可压缩性与热膨胀性、输运性质、表面张力与毛细现象)，质量力与表面力。
流体运动学
流体运动的描述(拉格朗日描述与欧拉描述及其间的联系、物质导数与随体导数、迹线、流线及脉线)，流场中的速度分解，涡量，涡量场，涡线、涡管、涡通量，涡管强度及守恒定理。
流体动力学
连续性方程(雷诺输运定理)，动量方程(流体的受力、应力张量)，能量方程(热力学定律)，本构关系，状态方程，流体力学方程组及定解条件，正交曲线坐标系，量纲分析与流动相似理论，流体力学中的无量纲量及其物理意义、相似原理的应用。
流体静力学
控制方程，液体静力学规律，自由面的形状，非惯性坐标系中的静止液体。
无粘流动的一般理论
无粘流动的控制方程，Bernoulli方程，Bernoulli方程和动量定理的应用。
无粘不可压缩流体的无旋流动
控制方程及定解条件，势函数及无旋流动的性质，平面定常无旋流动(流函数、源汇、点涡、偶极子、镜像法、保角变换)，无旋轴对称流动，非定常无旋流动。
液体表面波
控制方程(小振幅水波)及定解条件，平面单色波，水波的色散和群速度，水波的能量及其传输，速度与压力场特性，表面张力波及分层流体的重力内波，非线性水波理论。
旋涡运动
涡量动力学方程和涡量的产生，涡量场(空间特性、时间特性)，典型的涡模型。
粘性不可压缩流动
控制方程及定解条件，定常的平行剪切流动(Couette流动、Poiseuille流动等)，非定常的平行剪切流动(Stokes第一和第二问题、管道流动的起动问题)，圆对称的平面粘性流动(圆柱Couette流及其起动过程)，小雷诺数粘性流动。
层流边界层和湍流
边界层的概念，层流边界层方程(Blasius平板边界层)，边界层的分离，湍流的发生，层流到湍流的转捩，雷诺方程和雷诺应力。
无粘可压缩流动
声速和马赫数，膨胀波、弱压缩波的形成及其特点，一维等熵流(定常和非定常)，激波(正激波和斜激波)，拉瓦尔喷管流动的特征。
四、考试要求：
流体的物理性质
了解固液气体的宏观性质与微观结构，深入理解并掌握连续介质假设及其适用条件。
熟练掌握流体的物理性质的基本概念，了解毛细现象。
流体运动学
熟练掌握流体运动的两种描述、物质导数与随体导数的概念。
熟练掌握迹线、流线及脉线的概念、物理意义及求法。
掌握速度势的概念及数学描述，掌握流场中的速度分解方法
理解并掌握涡量及守恒定律，了解涡线、涡管、涡通量，涡管强度等概念。
流体动力学
熟练掌握连续性方程、动量方程和能量方程的推导及应用。
掌握本构关系及状态方程。
掌握流体力学方程组及定解条件，了解正交曲线坐标系下的流体力学方程组。
掌握量纲分析与流动相似理论的概念，熟练掌握雷诺数的定义和意义。
流体静力学
理解并掌握静力学基本控制方程。
掌握液体静力学规律及应用(自由面的形状，非惯性坐标系中的静止液体)。
无粘流动的一般理论
掌握无粘流动的控制方程的推导及应用。
熟练掌握Bernoulli方程推导，灵活运用Bernoulli方程和动量定理。
无粘不可压缩流体的无旋流动
理解并掌握控制方程及定解条件、势函数概念及无旋流动的性质。
熟练掌握并灵活运用平面定常无旋流动基本概念及方法(流函数、源汇、点涡、偶极子、镜像法、保角变换)。
了解无旋轴对称流动，非定常无旋流动。
液体表面波
熟练掌握小振幅水波的控制方程推导及定解条件
掌握平面单色波、水波的色散和群速度等概念，了解水波的能量及其传输的计算，速度与压力场特性。
了解表面张力波及分层流体的重力内波、非线性水波理论。
旋涡运动
掌握涡量动力学方程和涡量的产生
熟悉涡量场的基本空间特性、时间特性，了解典型的涡模型(点涡、兰金涡、奥森涡、泰勒涡)。
粘性不可压缩流动
理解不可压缩流体模型及其判别条件，掌握控制方程的推导及定解条件。
熟练掌握并灵活运用定常的平行剪切流动问题(Couette流动、Poiseuille流动等)。
掌握非定常的平行剪切流动问题(Stokes第一和第二问题、管道流动的起动等)，圆对称的平面粘性流动(圆柱Couette流及其起动过程)，小雷诺数粘性流动。
层流边界层和湍流
掌握边界层的概念。
掌握层流边界层方程推导(Blasius平板边界层)
了解边界层的分离，湍流的发生，层流到湍流的转捩。
掌握脉动速度、平均速度、瞬时流场、平均流场、雷诺平均方程等基本概念
无粘可压缩流动
(1)熟练掌握声速和马赫数的概念。
(2)掌握膨胀波、弱压缩波的形成及其特点。
(3)熟练掌握定常一维等熵流的分析及计算，了解非定常一维等熵流的分析及计算。
(4)深入理解激波(正激波和斜激波)的成因及激波关系式，了解拉瓦尔喷管流动的特征。
五、主要参考书目：
1.《流体力学》庄礼贤尹协远马晖扬著，中国科学技术大学出版社，2009年版本
2.《流体力学》（上下册）吴望一编著，北京大学出版社，2010年版本