工程流体力学(一)课程自学考试大纲.docx

工程流体力学（一）课程自学考试大纲
辽宁省高等教育自学考试委员会

课程代码：07745
使用教材：《工程流体力学》，马贵阳主编，石油工业出版社，2009年。
课程性质和学习目的：
本大纲供石油工程专业工程流体力学（一）课程使用。
《工程流体力学（一）》是石油工程学生专业基础课之一，是一门考核考生石油与天然气工程专业基础技术能力的课程。学习的目的是通过本课程的学习，使学生熟悉流体运动的基本概念、基本原理、水力计算方法，掌握一定的分析、解决工程实际中流体力学问题的能力和流体力学实验技术，为后续专业课程的学习和工程技术、科学研究工作及开拓新技术领域打下坚实的基础。
考核知识点及考核要求：

第一章 流体力学基本概念
第一节 流体力学的发展、应用及其研究方法
了解： 流体力学发展简史，流体力学在石油化工工业中的应用
掌握： 流体力学的研究方法
第二节 流体的特征和连续介质模型
了解： 流体的定义和特征
掌握： 流体的连续介质模型
第三节 流体的主要物理性质
了解： 流体的密度、重度和相对密度，流体的压缩性和膨胀性，表面张力
掌握： 流体的粘性
第四节 作用在流体上的力
掌握：表面力，质量力或体积力
第二章 流体静力学
第一节 静止流体的压强特征及压强表示方法
了解： 静止流体的压强特征
掌握： 压强的表示方法和压强的度量
第二节 流体平衡微分方程
了解： 流体平衡微分方程的建立，流体平衡微分方程的积分
掌握： 等压面
第三节 静力学基本方程
掌握： 静力学基本方程推导
重点掌握： 静力学基本方程式的意义
第四节 相对静止状态下的流体平衡
掌握： 等加速度直线运动容器中流体的相对平衡，等角速度旋转容器中流体的相对平衡
第五节 静止流体作用在壁面上的总压力
重点掌握： 静止流体作用在平面上的总压力，静止流体作用在曲面上的总压力
第三章 流体动力学基础
第一节 流场及其研究流体运动的方法
了解： 拉格朗日法
掌握： 欧拉法
第二节 流体运动基本概念
掌握： 流管和流束，有效断面、湿周、水力半径和当量直径，缓变流和急变流
重点掌握： 流动的分类，迹线和流线，流量和平均流速
第三节 流体微团运动分析
掌握： 流体微团速度分解式，速度分解的物理意义
第四节 流体流动的连续方程
掌握： 一维流动连续方程，空间运动微分形式的连续方程
第五节 理想流体运动微分方程和伯努利方程
了解： 理想流体运动微分方程，伯努利方程
掌握： 伯努利方程的几何意义和物理意义
第六节 粘性流体总流的伯努利方程
掌握： 粘性流体总流的伯努利方程
重点掌握： 实际流体总流伯努利方程的应用
第七节 稳定流动的动量方程和动量矩方程
了解： 动量矩方程
掌握： 动量方程的建立
重点掌握： 动量方程的应用

第四章 理想不可压缩流体无旋流动
第一节 速度势函数和流函数
掌握：速度势函数，流函数
重点掌握：势函数和流函数的关系
第二节 几种简单的平面势流
了解：平行直线等速流动
掌握：点源和点汇，点涡
第三节 势流的叠加
了解： 点汇与点涡叠加的流动
掌握： 点源与点涡叠加的流动，点源和点汇——偶极子流
第四节 圆柱体绕流
略
第五节 圆球绕流
略

第五章 粘性不可压缩流体运动
第一节 粘性不可压流体运动微分方程
了解： 广义牛顿内摩擦定律，能量方程
掌握： 流体中的应力，粘性流体运动微分方程——Navier-Stokes方程
第二节 层流与湍流、雷诺数
掌握： 层流与湍流、雷诺数
第三节 简单边界条件下层流的精确解
了解： 平板间层流流动，壁面降膜流动
掌握： 流动边界条件，圆管内层流流动
第四节 边界层
了解： 平板层流边界层的精确解，边界层动量积分方程，平板边界层的近似解，圆柱绕流
掌握： 边界层概念，边界层方程组及边界条件，边界层分离及控制
第五节 雷诺方程及湍流的半经验理论
了解： 混合长度理论
掌握： 时均化方法及湍流度，不可压缩流体的时均连续方程和运动方程
第六节 圆管中湍流的速度分布
了解： 湍流构成
掌握： 圆管中湍流的速度分布

第六章 相似原理和量纲分析
第一节 相似原理
了解： 流动相似
重点掌握： 相似准则
第二节 量纲基本概念
了解： 量纲和单位，基本量纲和导出量纲，量纲和谐原理
第三节 量纲分析方法
了解： 瑞利法及其应用
重点掌握： π定理及其应用

第七章 管道流动水力计算
第一节 管道流动沿程阻力计算
了解： 沿程阻力计算通式，沿程阻力系数的确定
第二节 管道流动局部阻力计算
了解： 常用管件的局部阻力系数
重点掌握： 局部损失产生的原因，局部损失计算
第三节 管路流动总阻力计算及减少阻力损失的措施
掌握： 减少阻力损失的措施
重点掌握： 总阻力计算
第四节 压力管路的水力计算
了解： 管道系统分类
重点掌握： 长管水力计算，短管水力计算
第八章 一维不稳定流动
第一节 一维不稳定流动基本方程
略
第二节 特征线法
略
第三节 管路中的水击
了解： 水击压力计算，水击压力波的传播速度
重点掌握： 管路水击现象，减小水击的措施
第四节 装卸液体所需时间的计算
略

第九章 气体动力学基础
第一节 气体动力学基本方程
了解： 气体动力学方程组
掌握： 气体动力学基本假设
第二节 气体动力学基本概念
了解： 声速
掌握： 马赫数，微弱扰动波的传播
第三节 一元等熵气流
掌握： 一元等熵气流方程组，流动的参考状态
第四节 实际气体的低速管流
掌握： 实际气体的低速管流

第十章 湍流射流
第一节 淹没射流的结构
了解： 转折断面，射流的初始段和基本段，射流极点、极角、极点深度，基本段的速度分布，初始段的速度分布
第二节 圆断面射流的运动分析
了解： 基本段的轴心速度，基本段的流量，基本段的断面平均流速，基本段的质量平均流速，初始段的核心长度，核心区的收缩角，初始段的流量，初始段的断面平均流速
第三节 平面射流的运动分析
略
第四节 温差射流和浓差射流
略

试题举例
一、单项选择题
阿基米得对流体力学的贡献有 【 】
A．提出流体静力学基本关系式 B．对浮力进行研究
C．发明文丘里流量计 D．建立N-S方程
二、填空题
在流束或总流中，与所有流线相互垂直的断面称为_________。
二、名词解释题
流体力学
三、简答题
简述流体力学的研究内容。
五、应用题
已知流场的速度分布为=，求该流线方程。