2019年天津大学819水力学硕士研究生入学考试大纲.docx

2019 年天津大学 819 水力学硕士研究生入学考试大纲一、考试的总体要求考查学生对水力学的基本概念、基本原理、基本方法以及对流体运动的一般规律、分析方法的掌握程度，考查学生的分析问题、解决问题的能力和计算能力。二、考试的内容及比例1.绪论部分（约 5）流体的惯性、质量、密度、重力、粘滞性、切应力、表面张力；主要物理量的单位和量纲（基本量、导出量：力、切应力、动力粘滞系数或动力粘度、运动粘滞系数或运动粘度、密度、表面张力） ；连续介质、理想流体；质量力与表面力。2.水静力学（约 20）点压强的计算、作用在平面静水总压力的计算、作用在曲面静水总压力的计算；相对压强分布图、压力体图的绘制。静水压强的特性；等压面；绝对压强、相对压强、真空压强；压强的表示法以及之间的换算关系；测压管水头。3.水运动学及动力学（约 30）恒定总流的连续性方程、能量方程、动量方程的综合运用。描述流体运动的两种方法；迹线与流线；恒定流与非恒定流；均匀流的特性；非均匀渐变流与急变流的动水压强分布规律；总水头线、测压管水头线；应用总流能量方程时对断面选取的要求；动能修正系数；动量修正系数。欧拉法流体质点加速度的构成及表达式；如何用质点加速度判别均匀流与非均匀流；流体微团运动的基本形式；有涡流与无涡流的判别。流体运动连续微分方程的表达式；利用连续微分方程判断给定流场是否存在；实际液体运动时的切应力和法向应力；N-S 方程的表达式。流函数、势函数、流速之间的关系。给定流速分布，分析该流体运动（恒定与非恒定；均匀与非均匀；有涡流与无涡流；流动是否存在等） 。4.流动阻力与能量损失（约 10）水头损失（沿程及局部） ；水力半径、湿周；沿程水头损失计算公式；层流与紊流的概念；雷诺数；紊流运动要素的瞬时值、时均值及脉动值；紊流切应力；紊动使流速分布均匀化；光滑管、粗糙管的概念；明渠均匀流流速分布与断面平均流速；沿程阻力系数变化规律；谢齐公式、曼宁公式、谢齐系数与沿程阻力系数的关系；已知粗糙系数能计算沿程阻力系数，进而能计算沿程水头损失；局部水头损失计算公式。5.孔口、管嘴及有压管中恒定流（约 15）孔口、管嘴的流动特征及基本概念；测压管水头线与总水头线的绘制；有压管流的计算（简单管道、虹吸管） 。6.量纲分析与相似原理（约 10）量纲和谐性； 定理的应用。流动相似；重力相似准则。7 明渠恒定流（约5）恒定均匀流：明渠均匀流的特性、产生条件；明渠均匀流的计算公式；水力最佳断面；均匀流水深（正常水深）与底坡、糙率、流量的关系；计算均匀流水深的思路。非均匀流：明渠水流的三种流态及判别方法；佛劳德数表达式及意义；断面比能的概念；临界水深所应满足的条件；矩形断面明渠临界水深公式；缓坡、临界坡、陡坡。8 堰流及闸孔出流（约 5）堰流、闸孔出流的水流特性；堰流的分类（依据、类型、标准、水流特性） ；堰流的基本公式；影响流量系数的主要因素；曲线形实用堰剖面形状的组成；宽顶堰的淹没条件；闸孔出流的基本公式。三、试卷题型及比例1.判断题（约 10 分）例：明渠均匀流一定是恒定流（）2.选择题（约 15 分）例：沿程变管径的有压管道的测压管水头线的变化规律是（）A.沿程下降；B.沿程上升；C沿程不变；D沿程可升可降。3.简答题（约 30 分）例：写出佛汝德数的数学表达式，并说明其物理意义。4.绘图题（约 10 分）静水压强分布图；压力体图；测压管水头线、总水头线。5.计算题（约 85 分）（1）静止液体中点压强的计算。（2）作用于平面或曲面上的静水总压力的计算。（3）三大基本方程的综合应用：恒定总流连续方程、能量方程、动量方程。四、考试形式及时间考试形式为笔试，考试时间 3 小时。参考书：水力学，高学平、张效先主编，中国建筑工业出版社，2010 年 7 月第四次印刷及以后版本。