蘇州科技大學(xué)2021年碩士研究生入學(xué)初試考試大綱

    命題學(xué)院：環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院

    考試科目名稱(chēng)：水力學(xué)

    說(shuō)明：常規(guī)考試用具及帶有函數(shù)計(jì)算和四則運(yùn)算的普通計(jì)算器。

    一、考試基本要求

    《水力學(xué)》考試大綱適用于報(bào)考市政工程、（專(zhuān)業(yè)學(xué)位）土木水利（市政工程方向）專(zhuān)業(yè)碩士研究生的入學(xué)考試。本考試是為招收市政工程、（專(zhuān)業(yè)學(xué)位）土木水利（市政工程方向）專(zhuān)業(yè)碩士生而擬設(shè)的具有選拔功能的考試，其主要目的是考察考生對(duì)水力學(xué)基本理論和基本計(jì)算方法的掌握程度。

    二、考試內(nèi)容和考試要求

    1.緒論

    水力學(xué)及其任務(wù)；作用在液體上的力；液體的主要物理性質(zhì)。

    （1）掌握流動(dòng)性的定義、連續(xù)介質(zhì)模型及質(zhì)點(diǎn)的概念；

    （2）掌握作用在液體上的力的分類(lèi)及表示方法；

    （3）掌握液體的主要物理性質(zhì)：慣性、黏滯性（牛頓摩擦定律）、壓縮性與熱脹性，表面張力特性、汽化壓強(qiáng)特性。

    2.水靜力學(xué)

    靜止液體中壓強(qiáng)的特性；液體平衡微分方程；重力作用下靜止液體中壓強(qiáng)的分布規(guī)律；液柱式測(cè)壓計(jì)；液體作用在平面壁上的總壓力；液體作用在曲面壁上的總壓力。

    （1）掌握液體靜壓強(qiáng)的定義、液體靜壓強(qiáng)的兩個(gè)基本特性；

    （2）掌握等壓面的概念及判別方法；

    （3）掌握重力作用下靜止液體中壓強(qiáng)的分布規(guī)律、水靜力學(xué)基本方程式及其物理意義、靜止液體中任一點(diǎn)壓強(qiáng)的計(jì)算方法、壓強(qiáng)的度量方法（絕對(duì)壓強(qiáng)、相對(duì)壓強(qiáng)、真空壓強(qiáng)的定義及換算）、壓強(qiáng)的計(jì)量單位；

    （4）掌握液柱式測(cè)壓計(jì)的基本原理及應(yīng)用；

    （5）掌握液體作用在平面壁上的總壓力的計(jì)算方法；

    （6）掌握液體作用在曲面壁上的總壓力的計(jì)算方法。

    3.水動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

    液體運(yùn)動(dòng)的描述方法；歐拉法的基本概念；連續(xù)性方程；液體運(yùn)動(dòng)微分方程；伯努利方程；動(dòng)量方程。

    （1）掌握液體運(yùn)動(dòng)的描述方法（歐拉法）的基本概念、加速度的計(jì)算方法；

    （2）掌握流體運(yùn)動(dòng)的基本分類(lèi)及定義（恒定流和非恒定流、一元二元三元流動(dòng)、均勻流和非均勻流）；

    （3）掌握流線(xiàn)和跡線(xiàn)的基本概念及方程；

    （4）掌握總流和元流、流量和斷面平均流速的概念；

    （5）掌握恒定總流連續(xù)性方程、伯努利方程、動(dòng)量方程及其物理意義，熟練運(yùn)用恒定總流連續(xù)性方程、伯努利方程和動(dòng)量方程求解實(shí)際問(wèn)題。

    （6）掌握流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)的基本組成，理解有旋流動(dòng)和無(wú)旋流動(dòng)（勢(shì)流）的概念、流函數(shù)與勢(shì)函數(shù)的概念、勢(shì)流疊加的基本原理。

    4.相似原理和量綱分析

    相似原理；模型實(shí)驗(yàn)；量綱分析方法。

    （1）掌握流動(dòng)相似（幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似、動(dòng)力相似）的概念、模型與原型的概念、相似比尺的定義；

    （2）掌握力學(xué)相似準(zhǔn)則（雷諾準(zhǔn)則、弗勞德準(zhǔn)則、歐拉準(zhǔn)則）；

    （3）掌握常見(jiàn)流動(dòng)模型律的選擇依據(jù)、模型設(shè)計(jì)的基本方法；

    （4）掌握量綱、基本量綱、導(dǎo)出量綱、無(wú)量綱量的概念；

    （5）掌握量綱和諧原理及量綱分析方法（瑞利法和π定理）。

    5.水頭損失

    水頭損失的分類(lèi)、雷諾實(shí)驗(yàn)與流態(tài)、沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系、圓管中的層流運(yùn)動(dòng)、液體的紊流運(yùn)動(dòng)、紊流的沿程水頭損失、局部水頭損失、邊界層與繞流阻力。

    （1）掌握流動(dòng)阻力和水頭損失的分類(lèi)及產(chǎn)生原因、水頭損失的基本計(jì)算公式；

    （2）掌握雷諾實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、層流與紊流兩種不同流態(tài)的流動(dòng)現(xiàn)象、不同流態(tài)下沿程水頭損失與斷面平均流速的關(guān)系、圓管及非圓管流態(tài)判別方法、雷諾數(shù)的定義；

    （3）理解沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系（均勻流動(dòng)基本方程式）、圓管均勻流過(guò)水?dāng)嗝嫔锨袘?yīng)力分布規(guī)律；

    （4）掌握?qǐng)A管中層流運(yùn)動(dòng)的基本性質(zhì)（流速分布、斷面平均流速、流量、動(dòng)能修正系數(shù)、動(dòng)量修正系數(shù)）、圓管層流水頭損失的計(jì)算公式；

    （5）掌握液體紊流運(yùn)動(dòng)基本特征（紊流脈動(dòng)的概念）、紊流的時(shí)均化方法、紊流切應(yīng)力（黏性切應(yīng)力與附加切應(yīng)力的概念）、混合長(zhǎng)理論的基本概念、紊流斷面流速分布、黏性底層的概念；

    （6）掌握尼古拉茲阻力實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、尼古拉茲阻力分區(qū)的概念、沿程阻力系數(shù)的變化特性及影響因素、工業(yè)管道（圓管及非圓管）沿程阻力系數(shù)的確定方法；

    （7）理解管道局部損失產(chǎn)生的原因，掌握局部損失的計(jì)算方法、突然擴(kuò)大管及突然縮小管局部阻力系數(shù)的計(jì)算公式。

    （8）掌握邊界層的基本概念及繞流阻力的基本概念、懸浮速度的定義。

    6.有壓管流

    短管的水力計(jì)算；長(zhǎng)管的水力計(jì)算；有壓管流中的水擊。

    （1）掌握短管與長(zhǎng)管的概念、水力計(jì)算方法；

    （2）掌握串聯(lián)管路、并聯(lián)管路、沿程均勻泄流管路的計(jì)算方法；

    （3）掌握有壓管流中水擊現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及傳播過(guò)程、直接水擊與間接水擊的定義、水擊波傳播速度的影響因素、防止水擊危害的措施。

    7.明渠流動(dòng)

    明渠流動(dòng)概述、明渠均勻流、明渠非均勻流。

    （1）掌握明渠流動(dòng)的基本特征、底坡的定義及分類(lèi)、棱柱形渠道與非棱柱形渠道的定義；

    （2）掌握明渠均勻流的形成條件及特征、梯形斷面明渠的幾何要素、明渠均勻流的水力計(jì)算、水力最優(yōu)斷面的概念；

    （3）掌握無(wú)壓圓管均勻流的基本特征、無(wú)壓圓管斷面的幾何要素、無(wú)壓圓管的水力計(jì)算、輸水性能最優(yōu)充滿(mǎn)度與設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度的概念、最大充滿(mǎn)度與設(shè)計(jì)流速的概念；

    （4）掌握明渠流動(dòng)的流態(tài)（緩流、急流與臨界流）判別方法、斷面單位能量的概念、臨界水深及臨界底坡的定義與計(jì)算、弗勞德數(shù)的概念、水躍與水跌的基本概念；

    （5）掌握棱柱形渠道非均勻漸變流水面曲線(xiàn)的分析方法、變底坡棱柱形渠道非均勻漸變流水面曲線(xiàn)繪制。

    8.孔口、管嘴出流與堰流

    孔口出流；管嘴出流；堰流。

    （1）掌握孔口出流的基本分類(lèi)、薄壁小孔口恒定出流的計(jì)算、孔口變水頭出流的計(jì)算；

    （2）掌握?qǐng)A柱形外觀嘴恒定出流的計(jì)算、圓柱形外管嘴的正常工作條件；

    （3）掌握堰和堰流的定義、分類(lèi)與計(jì)算。

    9.滲流

    滲流現(xiàn)象與滲流模型；達(dá)西滲流定律；地下水漸變滲流；井和井群。

    （1）掌握滲流模型、滲流速度的定義；

    （2）掌握滲流達(dá)西定律、滲透系數(shù)的定義；

    （3）掌握地下水漸變滲流的杜比公式；

    （4）掌握井和井群分分類(lèi)和定義、水力計(jì)算。

    三、考試基本題型和考試方式

    基本題型可能包括：名詞解釋、證明題、問(wèn)答題、計(jì)算題、繪圖題。

    考試方式：閉卷，考試時(shí)間為180分鐘，試卷滿(mǎn)分為150分。

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