博士研究生入学考试《计算流体力学》考试大纲
博士生入学流体力学资料-整理后
三、充满油的油缸内有一自由活塞向下运动，油通过间隙 向上流动，由于
d
1 ，
又很大，这就成为一个阻尼器，且流动是层流。如果活塞以等速 V0
运
动，忽略端部效应。如果已知活塞高度 l ，直径 d ，流体粘度 ，流体密度 ，
上端面压强 p2 ，下端面压强 p1 ，间隙 ，活塞速度 V0 ，求作用于活塞上的力 （除油压 p1 和 p2 以外的力）。
w a b( y ) c( y )2 ，（其中a,b,c为待定常数），试求：（20分） （1）平板层流附面层的速度分布；
w
（2）附面层的厚度 及动量损失厚度 ； （3）平板壁面上的局部摩擦系数和总摩擦系数。 2
博士学位研究生入学考试试题（2006-A）
一、是非题（共 10 题，每题 4 分）
w a b( y ) c( y )2 ，（其中a,b,c为待定常数），试求：（20分）
w
（1）平板层流附面层的速度分布；
（2）附面层的厚度 及动量损失厚度 2 ；
（3）平板壁面上的局部摩擦系数和总摩擦系数。
五、在 (a,0) 与 (a,0) 分别放置一个汇和一个源，其强度均为 Qs ，且有一自左向右的均匀来流，速度为V ，平行于 x 轴，求叠加后的势函数、流函数与驻点坐标。（20分）
r (a,
b,
c,
t
)
，再由此求加速度的拉格朗日描述；
（3）流线及迹线。
二、密度为 的两股不同速度的不可压缩流体合流，通过一段平直圆管，混合后速度与压力都均匀，如图所示。若两
股来流面积均为 A ，压力相同，一股流速为V ，另一股流速为 2V ，假定管壁摩擦力不计，流动定常绝热。证明单位 2
博士研究生入学考试《计算流体力学》考试大纲
博士研究生入学考试《计算流体力学》考试大纲本《计算流体力学》考试大纲适用于动力工程及工程热物理一级学科流体机械及工程专业博士研究生入学考试。
“计算流体力学”是流体力学领域的重要技术之一，使用数值方法在计算机中对流体力学的控制方程进行求解，从而可预测流场的流动。
要求考生掌握计算流体力学的基本原理和方法论，掌握流体力学的控制方程组，掌握基本的数值方法，能够对物理问题进行数学建模，选用合适的CFD方法进行编程求解，具备综合运用所学知识分析和解决问题的能力。
一、考试基本要求1．熟练掌握纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)控制方程组的基本概念及推导；2．掌握偏微分方程的分类及不同类型的一般性质；3．掌握方程离散化的基本方法，包括显式法和隐式法，及误差与稳定性分析；4．掌握偏微分方程的数值解法。
5．能够对不可压缩低速流物理问题进行分析建模和数值求解。
二、考试方式与时间博士研究生入学《计算流体力学》考试为笔试，闭卷考试，考试时间为180分钟。
三、考试主要内容和要求（一）流体力学方程及模型方程1、考试内容（1）流体力学的控制方程：连续性方程、动量方程、能量方程；（2）物质导数；（3）速度散度；（4）物理边界条件。
2、考试要求灵活运用空间位置固定的无穷小微团模型或随流体运动的无穷小微团模型进行控制方程的推导，了解式中各项的意义，掌握微分形式中的守恒形式和非守恒形式之间的转换。
（二）偏微分方程的数学性质对CFD的影响1、考试内容（1）偏微分方程的分类：双曲型、抛物型、椭圆型；（2）确定偏微分方程的类型；（3）不同类型偏微分方程的一般性质2、考试要求能够确定偏微分方程的类型并分析不同类型偏微分方程的一般性质（三）偏微分方程的数值解法1、考试内容（1）偏微分方程的离散化方法：有限差分法、有限元方法；（2）误差与稳定性分析2、考试要求掌握有限差分法、有限元方法，能够推导各阶精度的有限差分表达式，并对差分表达式进行稳定性分析。
计算流体力学 教学大纲
研究生课程教学大纲一、课程性质、学习目标及要求《计算流体力学》是一种利用数值方法来求解流动问题的研究方法，是油气储运工程专业研究生的选修课程。
本课程的主要教学内容包括：计算流体力学的数学基础、控制方程、偏微分方程性质、离散化方法、网格生成与坐标变换、可压缩/不可压缩流动的数值求解等。
通过本课程的学习能够加深学生对流体力学问题物理本质的认识和理解，使学生掌握计算流体力学的基本概念与基本理论，学会将数学、计算机、流体力学知识有机地结合，能够对科研和工程应用中的流动问题进行数值求解，为将来从事研究工作和解决复杂流体力学相关工程实际问题奠定理论基础。
二、课程内容与学时分配第一章计算流体力学的基本原理（2学时）本章重点难点：计算流体力学概念和发展、拉格朗日方法、欧拉方法。
1.1 计算流体力学的概念和发展计算流体力学的概念，流线，迹线1.2 计算流体力学的应用和实例计算流体力学的应用领域，拉格朗日方法，欧拉方法第二章流体力学的控制方程组（4学时）本章重点难点：物质导数，速度散度定义，旋度定义，守恒方程和非守恒方程，控制方程的封闭条件2.1 流动模型分析方法物质导数；速度散度和旋度定义及其各自物理意义；连续性方程的推导2.2 牛顿流体的本构方程本构方程；动量方程；能量方程；纳维-斯托克斯（Navier-Stokes）方程；欧拉（Euler）方程；封闭条件；边界条件第三章偏微分方程性质对CFD的影响（4学时）本章重点难点：克莱默法则，特征值法，双曲型方程，抛物型方程，椭圆型方程。
3.1 偏微分方程的性质拟线性偏微分方程的种类；克莱默法则的基本方法；特征值和特征线的定义及意义；特征值法的基本方法。
3.2 偏微分方程对CFD的影响双曲型方程；抛物型方程；椭圆型方程；影响域；依赖域；推进求解；边界层。
第四章离散化的基本方法（6学时）本章重点难点：差分格式的推导及其各自的特点，显式方法，隐式方法，误差及稳定性分析。
4.1 有限差分基础差分格式的推导；差分格式的特点和精度；差分方程和偏微分方程的相容关系。
博士生入学专业基础课考试大纲
博士生入学专业基础课考试大纲
课程名称：高等气体动力学考试要求:
1.基本物理概念要清楚；
2.握流体运动规律的同时要掌握数学推导与求解的能力；
3.对湍流基本问题要求深入掌握；
4.善于分析流体流动现象的物理本质。
考试内容:
1.气体的性质；
2.气体运动学；
3.气体动力学基本方程及其求解方法；
4.气体的无粘流动、强间断与弱间断基本理论理论；
5.可压缩层流的解析解与边界层近似解；
6.层流不稳定性与转捩；
7.湍流理论基础知识；
8.湍流边界层。
三、试卷结构
1. 考试时间180分钟，满分100分。
2. 试题结构：基本概念；（约40%）
基本方程推导与分析；（约20%）
气体流动现象解释与分析；（约20%）
不同气体流动问题求解方法与具体求解。
（约20%）四、参考书目见招生简章。
博士生入学流体力学资料-整理后
x
H
V
五、若无穷远处均匀来流速度为 w ，流过一平板的附面层为零压力梯度层流附面层，若平板层流附面层速度剖面为：
w y y a b( ) 3 （其中a,b为待定常数），试求：（20分） w
（1）平板层流附面层的速度分布； （3）平板壁面上的局部摩擦系数和总摩擦系数。
（2）附面层的厚度 及动量损失厚度
Qs 流线；（3）驻点坐标。（20分） 2 y
V
0 源 Qs
x
五、若无穷远处均匀来流速度为 w ，流过一平板的附面层为零压力梯度层流附面层，若平板层流附面层速度剖面为：
w y y y a b( ) 3 c( ) 4 （其中a,b,c为待定常数），试求：（20分） w
（1）平板层流附面层的速度分布； （2）附面层的厚度 及动量损失厚度
（3）平板壁面上的局部摩擦系数和总摩擦系数。
五、在 (a,0) 与 (a,0) 分别放置一个汇和一个源，其强度均为 Q s ，且有一自左向右的均匀来流，速度为 V ，平行于
x 轴，求叠加后的势函数、流函数与驻点坐标。（20分） y
V
(a,0) 源 Qs
(a,0)
汇 Qs
x
博士学位研究生入学考试试题 (B)
四、若无穷远处均匀来流速度为 w ，流过一平板的附面层为零压力梯度层流附面层，若平板层流附面层速度剖面为：
w y y a b( ) c( ) 2 ，（其中a,b,c为待定常数），试求：（20分） （1）平板层流附面层的速度分布； w
（2）附面层的厚度
及动量损失厚度 2 ；
3 3 单位时间内机械能损失为 AV 。（20 分） 16
三、如图所示，不可压缩粘性流体在与水平面成 角的两
《流体力学》课程考试大纲
《流体力学》课程考试大纲考试科目代码：016005 考试科目名称：流体力学一、考试目的考察考生对《流体力学》的基本概念、基本理论和基本方法的熟悉、掌握程度和运用能力。
二、考试范围考试范围包括：绪论、流体静力学、一元流体动力学基础、流动阻力和能量损失、孔口管嘴和管路流动、气体射流、不可压缩流体动力学基础、绕流运动、一元气体动力学基础、相似性原理和因次分析。
三、考试内容和要求第一章绪论考试内容流体的惯性，重力特性，黏性，压缩性等；流体力学的模型，连续介质，无黏性流体，不可压缩流体。
考试要求1. 了解作用于液体的表面力和质量力；2. 理解流体力学定义、任务、单位制，液体力学模型：连续介质、不可压缩流体、理想流体；3. 掌握流体的各种力学性质：惯性、重力特性、压缩性和热胀性、粘性、表面张力特性。
第二章流体静力学考试内容流体静压强及其特性，分布规律及静压强基本方程，液体的相对平衡，流体平衡微分方程。
考试要求1. 了解作用于曲面上的液体压力，液体的相对平衡；2. 理解流体静压强特性，流体静压强的分布规律，重力作用下流体静压强分布，压强计算基准和量度单位，压强测定，静止流体的等压面、分界面、等密面、等温面，作用于平面上的液体压力；3. 掌握流体平衡微分方程及其积分。
第三章一元流体动力学基础考试内容描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法，一元流动模型，连续性方程，能量方程，总水头线和测压管水头线，总压线和全压线。
考试要求1. 了解过流断面的压强分布、渐变流和急变流；2. 理解描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法，恒定流动和非恒定流动，流线和迹线，一元流动模型：流线、元流、总流、断面、流量、断面平均流速，恒定元流与总流的能量方程，能量方程的水头名称，几何表示和能量意义；3. 掌握一元流水头变化的几何表示，连续性方程、动量方程、能量方程的应用，总水头线和测压管水头线、总压线和全压线。
第四章流动阻力和能量损失考试内容流动阻力和水头损失的形式，流体的流态，层流和紊流的特征，阻力变化规律及能量损失的计算。
南华大学2019年博士研究生入学考试大纲
学位点负责人签字：招生单位负责人签字（盖章）：
7.明渠水流和堰流：明渠均匀流的水力计算；明渠流的流态判别；水面曲线；堰流的水力计算。
8.渗流：渗流阻力定律；毛细理论；渗透系数的测定方法；单井的渗流理论及计算。
二、考试形式与试卷结构
（一）试卷成绩及考试时间
本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。
（二）答题方式
答题方式为闭卷、笔试。
（三）试卷内容结构
流体静力学（约占15%）；流体运动学（约占10%）；流体动力学（约占20%）；层流、紊流及其水头损失（约占15%）；量纲分析与相似原理（约占10%）；有压管流（约占10%）；明渠水流和堰流（约占10%）；渗流（约占10%）
（四）试卷题型结构
名词解释（约15分）；选择题（约20分）；简答题（约15分）；计算与论述题（约50分）。
南华大学2019年博士研究生入学考试大纲
招生学院
招生专业代码
招生专业名称
考试科目代码及名称（初试）
核资源工程学院Hale Waihona Puke 081900矿业工程
2005流体力学
一、考试内容
1.流体静力学：作用于流体上的力；流体的主要物理性质；欧拉平衡微分方程；静止流体对平面和曲面的作用力。
2.流体运动学：流体运动的基本概念；流体的连续性微分方程；流体微团运动。
3.流体动力学：欧拉运动微分方程；伯努利方程及其应用；平面势流。
4.层流、紊流及其水头损失：流态的判别准则；水头损失的分类；沿程水头损失与切应力的关系；圆管层流的断面流速分布规律；层流底层与边界层理论；谢才公式及其应用。
5.量纲分析与相似原理：量纲和谐原理；流动相似的概念；量纲分析法；相似准则。
地球物理流体力学博士生入学考试大纲
地球物理流体力学博士生入学考试大纲一．必须掌握：1．均质不可压缩的无粘旋转浅水流体物理模型中,（1）。
均质流体的假定有何物理意义？在建立浅水流体物理模型中，有何作用？（2）。
浅水流体的假定有何物理意义？在建立浅水流体物理模型中，有何作用？2.。
从线性浅水方程组确定地转偏差表达式，由此，确定非地转强度与非定常的等价关系，得到强非地转对应高频重力惯性波，而准地转或弱非地转对应低频Rossby 波。
3．平均流动U对流体自由表面的影响的气象意义。
4．。
根据ψ的表达式判断其是否是波包，若是波包，请指出ψ中哪些项分别是载波和包络线，并用解析方法证明之。
5．。
将载波与对应的正弦包络线较准确地合成为波包，且较准确意味着指抓住其主要特征。
6．。
绘出庞加莱波对应的流体质点振动与波动的关系图。
7．。
H0≠常数时，非定常重力惯性波形成机制。
8．。
地球流体的水平压力梯度力的大小主要取决于流体的水平尺度大小，并与其成反比，当流体的水平尺度由小逐渐增大到水平压力梯度力与科氏力相平衡时，为临界尺度，即为Rossby变形半径。
9．。
二．需要理解：1．。
均质不可压缩的无粘旋转浅水流体物理模型，浅水方程组的基本物理性质，和相应的几种守恒率。
2．。
在线性浅水模型中，空气质点穿越等深线运动是否是小的地转运动还是小的非地转运动？为什么？3．。
Kelvin 波看作各向异性很强的准地转地形Rossby 波，请由书中公式:())[]ση=⋅⨯∇+ K Z K F B 2 式中 Z 是垂直方向单位矢量， K 是波矢量，相速()() C K K K =⋅σ,根据沿海海底地形确定Kelvin 波相速 C 的方向。
4．由流体厚度 ()y FU H 10βε+-=，平均流动U 对流体自由表面有何影响？和为何产生这种影响？5． Rossby 波包以某一个夹角入射到刚性边界上，对应的反射过程与入射过程的动力学特征。
注：使用L —H 圆讨论。
6．波包数学表达式的物理意义。
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博士研究生入学考试《计算流体力学》考试大纲
本《计算流体力学》考试大纲适用于动力工程及工程热物理一级学科流体机械及工程专业博士研究生入学考试。
“计算流体力学”是流体力学领域的重要技术之一，使用数值方法在计算机中对流体力学的控制方程进行求解，从而可预测流场的流动。
要求考生掌握计算流体力学的基本原理和方法论，掌握流体力学的控制方程组，掌握基本的数值方法，能够对物理问题进行数学建模，选用合适的CFD方法进行编程求解，具备综合运用所学知识分析和解决问题的能力。
一、考试基本要求
1．熟练掌握纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)控制方程组的基本概念及推导；
2．掌握偏微分方程的分类及不同类型的一般性质；
3．掌握方程离散化的基本方法，包括显式法和隐式法，及误差与稳定性分析；
4．掌握偏微分方程的数值解法。
5．能够对不可压缩低速流物理问题进行分析建模和数值求解。
二、考试方式与时间
博士研究生入学《计算流体力学》考试为笔试，闭卷考试，考试时间为180分钟。
三、考试主要内容和要求
（一）流体力学方程及模型方程
1、考试内容
（1）流体力学的控制方程：连续性方程、动量方程、能量方程；（2）物质导数；（3）速度散度；（4）物理边界条件。
2、考试要求
灵活运用空间位置固定的无穷小微团模型或随流体运动的无穷小微团模型进行控制方程的推导，了解式中各项的意义，掌握微分形式中的守恒形式和非守恒形式之间的转换。
（二）偏微分方程的数学性质对CFD的影响
1、考试内容
（1）偏微分方程的分类：双曲型、抛物型、椭圆型；（2）确定偏微分方程的类型；（3）不同类型偏微分方程的一般性质
2、考试要求
能够确定偏微分方程的类型并分析不同类型偏微分方程的一般性质
（三）偏微分方程的数值解法
1、考试内容
（1）偏微分方程的离散化方法：有限差分法、有限元方法；（2）误差与稳定性分析2、考试要求
掌握有限差分法、有限元方法，能够推导各阶精度的有限差分表达式，并对差分表达式进行稳定性分析。
（四）计算流体力学的应用
1、考试要求
根据具体的不可压缩低速流物理问题，给出相应的控制方程，边界条件，初始条件，选用合适的CFD方法对问题进行数值求解。
四、试卷题型及比例
●试题包括选择题、推导分析题和计算应用题。
●题型（大约比例）：选择题占10%、推导分析题占50%、计算应用题占40%。
五、参考教材
●《计算流体力学》，傅德熏、马延文著，高等教育出版社
●《计算流体力学基础及其应用》，John D. Anderson 著，吴颂平、刘赵淼译。