《水力学》考试大纲

命题方式：招生单位自命题
科目类别：初试
满分：150

考试性质
水力学考试是为招收工学类硕士研究生而设置的选拔考试。它的主要目的是测试考生对水力学这门专业基础课的概念、方法和应用的了解。

考试内容和考试要求：

（一）绪论
考试内容：水力学的定义、任务和研究方法；液体的基本特征和连续介质假设；液体的主要物理力学性质；作用于液体上的力：表面力、质量力。
考试要求：
(1) 了解液体的基本特征，理解理想液体和连续介质的概念。
(2) 掌握液体的主要物理性质和牛顿内摩擦定律及其应用。
(3) 了解作用在液体上的力的两种形式：质量力与表面力。

（二）水静力学
考试内容：静水压强及其特性；液体的平衡微分方程及其积分；重力作用下静水压强的基本公式；静水压强的量测；几种质量力同时作用下的液体平衡；作用于平面上的静水总压力；作用于曲面上的静水总压力。
考试要求：
(1) 正确理解静水压强的特性及等压面的概念。
(2) 掌握液体平衡微分方程、水静力学的基本方程及其物理意义和几何意义。
(3) 掌握压强的表示方法、静水压强的计算和量测方法。
(4) 掌握并能熟练计算作用在平面、曲面上的静水总压力。

（三）液体一元恒定总流的基本原理
考试内容：描述液体运动的两种方法；液体运动的基本概念；恒定总流连续性方程；恒定总流能量方程；实际液体恒定总流动量方程。
考试要求：
(1) 了解描述液体运动的两种方法的特点。
(2) 掌握液体运动的基本概念、分类和特征。
(3) 牢固掌握，并灵活应用恒定总流连续性方程、实际液体总流的能量方程和恒定总流动量方程。

（四）量纲分析与相似原理
考试内容：量纲分析；流动相似原理；模型相似准则；水力模型设计方法。
考试要求：
(1) 正确理解量纲与单位的区别，熟练的写出物理量的量纲。
(2) 掌握量纲分析法及其应用。
(3) 正确理解流动相似的概念、性质及其条件。
(4) 掌握各种动力相似准则，特别是重力相似准则。

（五）液流形态与水头损失
考试内容：水流阻力与水头损失及其分类；均匀流沿程水头损失计算公式—达西公式；液体运动的两种型态；层流运动及其沿程水头损失计算；紊流特征；沿程阻力系数的变化规律；谢才公式；局部水头损失。
考试要求：
(1) 理解流动阻力与水头损失的分类及其产生原因。
(2) 掌握实际液体两种流动型态的特征、判别方法、雷诺数Re的物理意义和形成紊流的条件。
(3) 掌握紊流的特征(脉动现象、附加切应力、粘性底层和速度分布)和沿程阻力系数λ的变化规律。
(4) 掌握均匀流的基本方程，特别是达西公式，熟练地进行圆管层流与紊流沿程阻力系数及沿程水头损失。
(5) 能正确选择局部水头损失系数，并进行局部水头损失的计算。

（六）有压管流
考试内容：简单管道的水力计算；有压管道中的水击问题。
考试要求：
(1) 理解有压流与无压流、长管与短管的概念，根据恒定总流的连续性方程、能量方程和水头损失方程，熟练地进行短管与长管的水力计算。
(2) 掌握总水头线、测压管水头线的绘制。
(3) 熟练掌握虹吸管、水泵装置等水力计算。
(4) 了解水击波的发生、发展过程，掌握简单的直接水击计算。

（七）明渠恒定均匀流动
考试内容：明渠恒定均匀流。
考试要求：
(1) 掌握明渠均匀流的特征及其产生条件。
(2) 正确理解水力最佳断面及允许流速的基本概念，牢固掌握明渠均匀流各类问题的水力计算方法及复式断面的水力计算。

（八）流场理论基础
考试内容：液体微团运动的基本形式；有涡流与无涡流；液体运动的连续性微分方程式；不可压缩液体的运动微分方程式；恒定平面势流。
考试要求：
(1) 了解液体微团运动的基本形式，正确理解有涡流与无涡流的概念，掌握有势流的概念和性质。
(2) 记住不可压缩连续性微分方程、理想液体运动微分方程、实际液体的运动微分方程的表达式，掌握不可压缩连续性微分方程、实际流体的运动微分方程(N-S方程)的物理意义和适用条件。
(3) 正确理解流速势函数、等势线、流函数和等流函数线的概念，掌握流速势函数和流函数的存在条件、等势线和等流函数线的性质。熟练地求出流速势函数和流函数。

主要参考书目：
1.《水力学》，邱秀云主编，新疆电子出版社，2008年第二版。
2.《水力学》，高速水力学国家重点实验室编，吴持恭主编，高等教育出版社，2003年第二版。