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命题单位： 石油工程学院

考试科目代码： 801

考试科目名称： 力学基础（一）

一、考试满分及考试时间

试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

二、答题方式

答题方式为闭卷、笔试。（该科目考试不允许使用计算器）

三、答题内容结构

工程流体力学100%。

四、试卷题型结构

试卷题型结构：名词解释/简答/填空/选择/判断题50~70分；计算题30~50分；推导题30~50分。

五、考试内容知识点说明

1.流体的概念和性质

（1）流体、连续性介质假说、压缩性、膨胀性、黏性、动力黏度、运动黏度、牛顿流体、非牛顿流体、气体相对密度、液体相对密度、理想流体、实际流体、界面张力、质量力、表面力等概念。

（2）流体与固体的区别、气体与液体区别、连续性介质假说的意义、温度和压力对黏度的影响、气体与液体黏度变化的区别等

（3）牛顿内摩擦定律的原理、意义及相关计算。

2.流体静力学

（1）绝对压力、表压力、真空度、压力中心等概念；

（2）流体静压力概念、单位及其特性；

（3）欧拉平衡微分方程的建立及在此基础上推导静力学基本方程，静力学基本方程的物理意义、几何意义及适用条件；

（4）等压面的概念及性质；

（5）静压力的测量原理及计量标准；

（6）应用流体静压力基本公式的应用；

（7）相对静止情况静压力分布特点及等压面性质；

（8）平面总压力相关的计算；

（9）曲面总压力相关的计算；

（10）压力体意义、画法及特性。

3.流体运动学

（1）流线、迹线、流管、流束、总流、有效断面、平均流速、稳定流动、不稳定流动等概念；

（2）两种描述流体运动方法的思想；

（3）欧拉加速度各项意义和计算；

（4）流动的分类；

（5）流线的定义、性质及流线方程的计算；

（6）系统概念及特点；

（7）控制体概念及特点；

（8）连续性方程的物理意义及应用计算；

（9）流体微团运动分析计算。

4.流体动力学

（1）扬程、水力坡度等概念；

（2）欧拉运动微分方程的建立及在此基础上推导理想流体伯努利方程，理想流体伯努利方程的物理意义、几何意义及适用条件；

（3）实际流体总流伯努力方程的物理意义及适用条件；

（4）缓变流、缓变流断面的概念及特性；

（5）理想流体和实际流体伯努利方程应用计算；

（6）带泵伯努利方程应用计算；

（7）水头线的画法及意义；

（8）动量方程的应用；

（9）动能修正系数的概念及意义

（10）泵的额定功率、有效功率的计算。

5.量纲分析及相似理论

（1）量纲的概念、量纲公式及量纲的分类，两个与单位的区别；

（2）常用物理量的量纲表达；

（3）量纲和谐原理及应用；

（4）瑞利法建立物理方程的步骤及应用；

（5）π定量建立物理方程的步骤及应用；

（6）流动相似的概念及分类；

（7）常用相似准数的意义及应用计算；

（8）模型实验的设计。

6.粘性流体动力学

（1）有效断面、相对粗糙度、湿周、水力光滑、水力粗糙、层流底层、当量直接、临界速度、临界雷诺数等概念

（2）流动阻力的成因、分类和影响因素；

（3）水力半径的概念及不同形状管道水力半径的计算；

（4）层流和紊流的特点及其判别标准；

（5）雷诺数的定义、意义及计算；

（6）由N-S方程推导平行平板间的纯剪切流、平行平板间的泊谡叶流、平行平板间的库特流的速度分布；

（7）由N-S方程推导圆管中层流的速度分布、最大流速、流量、平均流速、切应力分布，在此基础上推导沿程水头损失的计算式；

（8）时均速度的概念，时均速度与断面平均流速的区别；

（9）圆管中紊流的速度分布规律；

（10）管路中沿程水头损失和局部水头损失的计算；

（11）圆管突扩局部水头损失计算式（包达公式）的推导；

（12）突缩管、管道锐缘进口、管道锐缘出口局部水头损失计算。

7.管路计算

（1）压力管路、长管、短管、管嘴、水击现象、孔口出流、压力管路，相长，流量系数、流速系数、收缩系数、小孔口、大孔口、淹没出流、定水头出流、完全收缩的概念；

（2）简单长管的水力计算方法；

（3）串并联管路的水力计算方法；

（4）复杂管路水头线的画法；

（5）串、并联管路及其水力特性；

（6）管系阻力系数的概念及计算方法

（7）短管的水力计算方法；

（8）水击压力及避免直接水击计算方法；

（9）相同水头和面积的条件下，管嘴流量大于孔口流量的原因。

六、参考书目

1. 王淑彦 主编，工程流体力学（第三版·富媒体），石油工业出版社，2024年。

2. 刘丽丽 主编，工程流体力学学习指南（第二版），石油工业出版社，2025年。