2022年黑龍江大學水力學碩士研究生考研大綱及參考書目 正文

考試科目名稱：水力學    考試科目代碼：[831]
一、考試要求
要求考生全面系統地掌握本學科專業基礎知識和專業業務綜合知識，并且能運用所學的基本理論和實驗技能，說明和解決實踐中的相關問題。
考試為筆試、閉卷形式。重點考察學生對基本概念、基本公式、基本計算方法的掌握和應用能力。避免單純的死記硬背，更多地強調理解及想象能力。
二、考試內容
1）緒論
a: 液體的主要物理性質
粘滯性、粘滯系數、牛頓液體內摩擦定律。
    b: 連續介質和理想液體概念
    c: 作用于液體上的力
2) 水靜力學
a:靜水壓強
靜水壓強概念及其特性，液體平衡微分方程，重力作用下靜水壓強的基本公式，等壓面，絕對壓強與相對壓強，壓強的量測和計量單位。
b: 靜水總壓力
水平壓強分布圖和壓力體圖的繪制，作用于平面壁上的靜水總壓力和作用于曲面壁上的靜水總壓力的計算。
    ※本部分的重點是掌握點靜水壓強與靜水總壓力的計算方法。
3) 液體運動的流束理論
a:描述液體運動的兩種方法
拉格朗日法、歐拉法
    b:液體運動的一些基本概念
恒定流與非恒定流，流線、跡線、微小流束與總流，過水斷面、流量、斷面平均流速，均勻流與非均勻流等。
c: 恒定總流的連續性方程、能量方程、動量方程
d: 量綱分析
※本部分的重點是掌握液體運動的基本概念和能夠靈活運用三大方程（連續性方程、能量方程和動量方程）求解具體問題。
4) 液流型態及水頭損失
a: 流動阻力和能量損失的分類
沿程水頭損失、局部水頭損失、濕周、水力半徑等概念。
b: 雷諾實驗及液體運動的兩種型態
c: 均勻流動基本方程及圓管中的層流運動
d: 紊流（湍流）的特征
e: 達西公式、謝齊公式
f: 局部水頭損失
※本部分的重點是掌握流態判別方法，層流、紊流的運動規律，沿程水頭損失及局部水頭損失的計算方法，沿程阻力系數的變化規律以及影響因素。
5) 有壓管中的恒定流
a: 長管與短管、簡單管道與復雜管道的概念
b: 簡單管道水力計算的基本公式
短管自由出流與淹沒出流計算公式、長管計算公式、水頭線的繪制。
c: 簡單管道水力計算特例——虹吸管及水泵裝置的水力計算
※本部分的重點是掌握有壓簡單管道的水力計算。
6) 明渠恒定均勻流
a: 明渠的類型及其對水流運動的影響
明渠類型，底坡分類。
b: 明渠均勻流的水力特征及其形成條件
c: 明渠均勻流的水力計算
d: 水力最佳斷面及允許流速
※本部分的重點是明渠均勻流的基本特征及水力計算。
7) 明渠恒定非均勻流
a: 明渠水流的基本運動狀態
斷面單位能量，臨界水深與臨界底坡，弗勞德數，緩流、急流與臨界流及其判別方法，了解水躍與水跌的水力現象。
b: 明渠恒定非均勻漸變流水面曲線的分析
水面曲線的定性分析和定量計算，變底坡渠道水面曲線的連接。
※本部分的重點是明渠臨界水深、臨界底坡的計算方法，急、緩流態的判別方法，明渠恒定非均勻漸變流水面曲線的定性分析與銜接。
8) 水躍
a: 棱柱體水平明渠的水躍方程
方程形式及推導方法、推導三項假定，水躍函數。
b: 棱柱體水平明渠中水躍共軛水深的計算
矩形明渠水躍共軛水深的計算。
※本部分的重點是矩形明渠水躍共軛水深的計算。
9) 堰流及閘孔出流
a: 堰流、閘孔出流的概念、分類及其特征
b: 薄壁堰、寬頂堰和實用堰溢流的特征及其水力計算
c: 閘孔出流的水力計算
※本部分的重點是堰流及其分類，堰流、閘孔出流的基本計算。
10) 泄水建筑物下游的水流銜接與消能
a: 工程中常見的水流銜接和消能型式
b: 底流消能的水力計算
建筑物下游收縮斷面水深的計算，降低護坦高程及筑消能坎形成消力池的水力計算。
c: 挑流消能的水力計算
※本部分的重點是底流消能的水力計算。
11) 液體運動的流場理論
a: 流速、歐拉加速度
b: 流線與跡線的微分方程式
c: 液體質點運動的基本形式
平移速度、線變形、角變形、旋轉角速度。
d: 無渦流與有渦流
e: 液體運動的連續性方程
※本部分的重點是掌握歐拉加速度、流線方程的求解，掌握液體質點線變形、角變形、旋轉角速度的計算公式，并能靈活運用液體運動的連續性微分方程。
12) 恒定平面勢流
a: 恒定平面勢流的流速勢函數
流速勢函數及等勢線。
b: 恒定平面勢流的流函數
流函數及其性質、勢函數與流函數的關系。
※本部分的重點是流速勢函數與流函數的求解。
13) 滲流
a: 滲流的基本概念
b: 滲流基本定律—達西定律
c: 地下河槽中恒定均勻滲流和非均勻漸變滲流
※本部分的重點是滲流的基本概念。
14) 相似原理和模型實驗基礎
a: 相似現象的相似特征
幾何相似、運動相似、動力相似。
b: 單項力作用下的相似準則
※本部分的重點是掌握重力相似準則。
三、試卷結構
1．考試時間：180分鐘
2．試卷分值：150分
3．題型結構：
（1）客觀題（判斷對錯和單項選擇題）（20分）
（2）繪圖題（10分）
（3）簡答分析題（60分）
（4）計算題（60分）
四、參考書目
《水力學》(第三版)，吳持恭，高等教育出版社

黑龍江大學

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