2021年南京工業大學碩士研究生招生考試大綱

869《水力學》考試大綱

一、考試的基本要求

掌握水力學的基本概念、基本原理及基本計算，掌握實驗的基本技能，并具有一定的分析、解決本專業涉及水力學問題的能力。

二、考試方式和考試時間

閉卷考試，總分150，考試時間為3小時。

三、參考書目

《工程流體力學》（水力學）（第三版）上冊、下冊，聞德蓀主編，高等教育出版社

四、試題類型：

主要包括選擇題、填空題、作圖題、計算題、綜合案例題等類型，并根據每年的考試要求做相應調整。

五、考試內容及要求

第一章       緒論

1.工程流體力學的任務及其發展簡史

2. 連續介質假設·流體的主要物理性質

3. 作用在流體上的力

4.工程流體力學的研究方法

基本要求：

了解流體力學的任務及發展簡史；理解連續介質假設含義；掌握流體的主要物理力學性質；理解流體的粘滯性、掌握牛頓內摩擦定律、掌握作用于流體上的質量力和表面力；了解工程流體力學的研究方法。

第二章  流體靜力學  

1．流體靜壓強特性，

2．流體的平衡微分方程——歐拉平衡微分方程

3．流體靜力學基本方程

4．液體的相對平衡

5．壓縮氣體中的壓強分布規律

6．作用在平面上的液體總壓力

7．作用在曲面上的液體總壓力

8．力和潛體及浮體的穩定

基本要求：

熟練掌握靜壓強的特性，靜壓強三種計量單位和表示方法，相對平衡壓強分布規律，平面及曲面上靜水總壓力大小、方向及作用點，壓力體的概念及繪制。

第三章  流體運動學

1．描述流體運動的兩種方法

2．描述流體運動的一些基本概念

3．流體運動的類型

4．流體運動的連續性方程

基本要求：

掌握拉格朗日方法和歐拉方法的異同，流量、斷面平均速度等概念，均勻流、恒定流

特點，流線的特點。掌握連續性方程及其應用。

第四章  理想流體動力學

1．    理想流體的運動微分方程

2．理想流體元流的伯努利方程

    基本要求：

    掌握元流伯努利方程的推導及應用。  

第五章  實際流體動力學基礎

1．實際流體的N---S

2．實際流體元流的伯努利方程

3．實際流體總流的伯努利方程

4．不可壓縮氣體的伯努利方程

5．總流的動量方程

    基本要求：

    掌握功能原理推求元流、總流伯努利方程，伯努利方程及動量方程的應用。  

第六章     量綱分析和相似原理

1．量綱分析

2．流動相似的概念

3．相似準則

4．準數方程

5．模型試驗

基本要求：

掌握量綱分析的方法，流動相似的概念，相似準則，雷諾模型和佛汝德模型各個比尺之間的關系。掌握瑞利法和π定理，掌握Re模型和Fr模型。

第七章   流動阻力和能量損失

1．流動的兩種型態---層流和紊流

2．恒定均勻流沿程損失的表示式

3．圓管中的層流運動

4．紊流理論基礎

5．紊流沿程損失的分析和計算

6．局部損失的分析和計算

基本要求：

掌握層流和紊流的基本概念，圓管流速的分布規律，Hf、、τ0、Hj、計算公式及應用，了解紊流的理論基礎。

第八章   邊界層理論基礎和繞流運動

1．邊界層的基本概念

2．邊界層微分方程---普朗特邊界層方程

3．邊界層的動量積分方程

4．平板上的層流邊界層

5．平板上的紊流邊界層

6．邊界層的分離現象

7．繞流運動

基本要求：

了解邊界層的概念，了解普朗特邊界層方程，平板上的層流和紊流邊界層，邊界層的分離及繞流阻力。

第九章    有壓管流

1．簡單短管中的恒定有壓流    

2．簡單長管中的恒定有壓流

3．復雜長管中的恒定有壓流

4．沿程均勻泄流管道中的恒定有壓流

5．管網中的恒定有壓流計算基礎

6．非恒定有壓管流中的水擊

基本要求：

掌握各種管道的特點，以及各種管道對應的流速、流量的計算方法，了解水擊的過程、特點及計算。

掌握串聯、并聯及沿程均勻泄流管道的計算方法。

第十章   明渠流

1．恒定明渠均勻流

2．恒定明渠流的流動型態和若干基本概念

3．恒定明渠流流態轉換時的局部水力現象---水躍和跌水

基本要求：

掌握恒定明渠流的基本概念、基本公式，流態判別方法。

第十一章   孔口、管嘴、閘孔出流及堰流

1．恒定薄壁孔口出流

2．管嘴出流

3．非恒定孔口、管嘴出流

4．閘孔出流

5．堰流

6．水工建筑物下游的水流銜接與消能

基本要求：

掌握恒定薄壁孔口出流、管嘴出流，了解非恒定孔口、管嘴出流的流量計算公式，了解閘孔出流、堰流的計算，了解集中消能形式。

第十二章  滲流

1．滲流模型  

2．    滲流基本定律---達西定律

3．地下明渠中恒定均勻滲流和非均勻漸變滲流

4．棱柱體地下明渠中恒定漸變流滲流浸潤曲線形式的分析和計算

5．井的滲流

6．滲流的基本微分方程

7．井群

基本要求：

掌握并熟練運用達西定律，了解地下明渠中恒定均勻滲流和非均勻漸變滲流特點，了解棱柱體地下明渠中恒定漸變流滲流浸潤曲線形式的計算，了解滲流的基本微分方程和有關井滲流的知識。

實驗：

1．    能量方程實驗                                                驗證性實驗

基本要求：

掌握能量方程意義，觀察水流經能量方程試驗管的能量轉化情況，對實驗中出現的現象進行分析，加深對能量方程的理解。掌握測壓管使用、流速測定。

2．    文德里流量計實驗                                             驗證性實驗

基本要求：

掌握文德里流量計的測量原理和使用方法，繪制文德里流量計壓差與實測流量之間的關系曲線。

3．    雷諾實驗                                                    驗證性實驗

基本要求：

掌握沿程水頭損失與平均流速的關系，觀察層流和紊流兩種流態及其轉換過程，計算雷諾數。

4．    動量方程實驗                                                 驗證性實驗

基本要求：

測定射流對平板或曲面板所施加的作用力，比較實驗測量數據與理論公式計算的數據，加深對動量方程的理解。