流体力学学科硕士研究生培养方案
 
学科代码：080103 英文名称：Fluid Mechanics
 
一、培养目标
 
本学科所培养的研究生，重点面向航空飞行器的空气动力设计和水下航行器的流体动力设计需求，通过基础课程和专业必修课程的学习，使研究生掌握空气动力学和流体力学的基础理论和相关数学基础。同时，通过专业必修和选修课的合理搭配选修，使研究生在学科的某一研究方向上提升专业深度，形成初步的兴趣方向。拥护党的基本路线和方针政策，热爱祖国，遵纪守法，具有良好的学术道德和
敬业精神，身心健康。掌握本学科坚实的基础理论、系统的专门知识，具有从事科学研究、教学工作或独立承担专门技术工作的能力，具有较好的国际交流能力。具有严谨的科研作风，良好的合作精神的硕士研究生。
二、研究方向
 
1. 理论空气动力学与流动控制
掌握空气动力学宏观方法、介观方法和分子动力学方法等理论和数值模拟模型及方法，熟悉相关的数学基础工具，研究流动分析和模拟新方法；掌握飞行器、航行器和交通工具的流体动力特征和流动机理；学习流动稳定性、转捩、湍流和分离等复杂流动机理；学习主被动流动控制方法（等离子体流动控制、零质量射流、MEMS 流动控制等），探索新型流动控制方法和机理。
具体培养内容包括：1)低速、亚、跨、超和高超音速无粘性和粘性流动的理论与数值方法；2)飞行器、航行器和交通工具流体动力特性、表面载荷及其流动机理； 3)飞行器增升、减阻及环量控制的理论与计算方法；4)空气动力学理论基础及新方法；5)格子-Boltzmann 方法；6)气体动理论格式；7)多相多组分流动；8)流动控制及应用；9)新型流动控制方法及机理探索。
2. 飞行器设计空气动力学
气动布局设计是飞行器设计中非常重要的一环，以此为主要应用方向的飞行器设计空气动力学对突破国外封锁、发展我国具有自主知识产权的高性能飞行器具有重大意义。本方向旨在帮助硕士研究生在飞行器设计空气动力学领域打下坚实的理论基础，为我国军民用飞行器研制领域及相关领域培养人才。主要学习飞行器气动布局设计方面的基础理论、气动反设计方法与优化设计方法及针对飞行器不同部件

及整体的气动外形设计技术。
具体培养内容包括：1)飞行器先进气动布局设计；2)先进翼型与机翼、直升机旋翼、螺旋桨的气动设计；3)翼型-机翼-飞机-发动机（包括进、排气机及推力矢量控制）的一体化设计；4)飞行器噪声、气动、隐身多学科优化设计技术；5)新型高效鲁棒优化设计技术；6)飞行器气动设计的计算机辅助设计（CAD）系统及专家系统。
3. 计算流体力学
计算流体力学是流体力学研究的重要手段，是当前各类飞行器精细化设计和分析的重要工具,对于节省实验成本，缩短研制周期和提高飞行器性能具有现实意义。本方向旨在帮助硕士研究生在计算流体力学领域打下坚实的理论基础，为我国飞行器领域和其他流体力学相关领域培养实用人才。主要学习计算流体力学的基础理论和数值模拟方法，为飞行器气动力特性与相关的流动机理分析以及空气动力学设计奠定良好基础。
具体培养内容包括：1)复杂外形网格生成技术；2)高效高精度计算格式；3)湍流模式应用与发展；4)DES 方法与LES 方法；5)飞机复杂流场数值模拟分析技术；6） 运输类飞机阻力精确计算方法。
4. 实验空气动力学
实验是研究空气动力学问题的重要方法。在探索新的流动机理和精细设计的验证方面发挥着越来越大的作用。对培养学生的动手能力、团队协作能力及提高 理论与实际相结合的能力方面有着独特的作用。本方向培养硕士研究生学习掌握空气动力学实验的基本理论与方法及流动控制、新型实验技术及综合解决问题的能力。
具体培养内容包括：1)飞行器空气动力学特性的低、高速风洞实验研究方法；2) 流动中转捩、紊流、漩涡与分离等复杂流动的实验研究；3)激光、红外、粒子图像速度仪、热线、新型压力传感器与天平等光机电测量技术；4)风洞实验及模型与洞壁、支架干扰的计算空气动力学数值模拟；5)风洞控制技术。
5. 高超声速空气动力学
高超声速飞行器一直是现代航空航天研究的重点，对于国家安全利益而言，高超声速飞行器技术具有重大战略意义。本方向旨在帮助硕士研究生在高超声速空气动力学领域打下坚实的理论基础，掌握必须的分析方法，为我国高超声速飞行器研制领域培养人才。主要学习高超声速流动的基础理论、数值分析方法以及高超声速飞行器气动外形设计等专业基础知识。
具体培养内容包括：1)高超声速飞行器特性及其优化设计；2)高超声速流动的基本原理与快速工程算法；3)高超声速化学反应流动的精确数值模拟技术；4)高温

效应与稀薄气体效应的原理与数值模拟技术。
6. 气动声学
气动噪声问题是目前航空界最为关注的主要问题之一，气动噪声的有效控制不仅对环境保护以及飞行器飞行的操控性能至关重要，而且对于飞行器自身的生存能力也有重要的影响。本方向培养硕士研究生学习气动声学相关的数学物理基础知识与气动声学的基本理论，掌握气动噪声数值预测方法与先进的噪声测试及其控制技术。
具体培养内容包括：1)气动噪声的数学物理基础知识；2)气动声学的基本理论；
3)气动噪声数值预测方法及其实验测试技术；4)气动噪声的控制技术。
7. 多学科耦合空气动力学
随着飞行器设计要求的综合化，空气动力学需要与其它传统学科密切耦合，形成不同学科的交叉研究内容。本学科方向以空气动力学为主线，通过耦合结构力学、飞行动力学、飞行控制等学科，研究相关交叉学科问题的力学行为。
具体培养内容包括：1）流固耦合力学数值模拟；2）伺服气动弹性力学的仿真； 3）弹性飞行器的飞行动力学稳定性及其控制；4）热气动弹性力学机理与数值模拟方法；5）气动弹性的抑制方法研究；6）叶片的非线性气动弹性机理与抑制方法研究。
8. 工业空气动力学与风工程
工业空气动力学与风工程主要研究汽车、风力发电风机及通风机等工业部门特别常见的空气动力学问题。满足社会对于提高气动效率、节能降噪等的需求，顺应节能环保的潮流。随着科技的进步、社会的发展其研究的范围还在不断扩大。本方向培养硕士研究生在掌握空气动力学基本理论与方法的基础上，在工业空气动力学设计领域具备一定的自主设计能力。
具体培养内容包括：1)汽车空气动力学，研究作用在汽车上的空气动力对汽车性能、安全性和经济性的影响； 2)风力机空气动力学与先进风力机气动设计，研究风力机利用风能发电的原理及应用；3)通风机空气动力学，研究风机的基本原理及设计方法，包括相应管道系统的优化；4)高速列车、汽车的先进气动布局设计。
9. 海洋流体力学
以水下航行器为背景，系统地讲述海洋流体力学的基本理论、方法及其在工程中的应用。
具体培养内容包括：1)波浪理论；2)水下航行器的系泊及运动；3)水下航行器的减阻降噪技术；4)空化理论；5)空化对水下航行器的影响；6)水下航行器的空投与入水；7）发射与出水。

10. 仿生流体力学
以海洋仿生学应用为背景，系统地研究流体力学在仿生工程应用中的相关理论。具体培养内容包括：1)仿生流体动力外形设计；2)仿生流体动力计算；3)仿生流
体动力机理。
 
三、培养方式
 
硕士研究生的培养采取导师负责和指导小组培养相结合的方式。指导小组的组成可根据硕士生的研究方向及课题内容由导师提名、学院领导批准，小组成员一般由 3~5 名副教授以上专业技术职务的教师（含导师）组成，但硕士生导师在硕士生培养中起主导作用。同时，指导小组应协助导师对硕士生的课程学习、科学研究和学位论文进行指导。学院及有关领导要指导和检查硕士生的培养工作。
四、学习年限
 
全日制学术型硕士研究生学习年限一般为 2.5 年。
 
五、课程设置
 
硕士生的课程学习应至少取得 27 学分，其中包括：
1. 公共课（学位必修课，6 学分）

课程编号	课 程 名 称	学时	学分	开课 学期	考核 方式
13M008	中国特色社会主义理论与实践研究	36	2.0	1,2	考试
13M009	自然辩证法概论	18	1.0	1,2	考试
16M001	高级英语听说与高级英语写作	108	3.0	1,2	考试

2. 基础理论课（学位必修课，在下列课程中至少选 5 学分）

课程编号	课 程 名 称	学时	学分	开课学期	考核方式
11M003	数值分析	60	3.0	1	考试
11M001	矩阵论	60	3.0	1	考试
11M010	泛函分析	60	3.0	1	考试
11M009	数学物理方程	40	2.0	2	考试
11M006	随机过程	40	2.0	2	考试
11M005	数理统计	60	3.0	1	考试
11M004	偏微分方程数值解法	60	3.0	2	考试
01M001	航空工程中的数学方法	60	3	2	考试

3. 专业基础课（学位必修课，在下列课程中至少选 6 学分）

课程编号	课 程 名 称	学时	学分	开课 学期	考核 方式
015041	流固耦合力学基础	40	2.0	2	考试
016020	空气动力学基础	40	2.0	1	考试
016023	粘性流体力学	40	2.0	2	考试
016054	高超声速流动基础理论	40	2.0	2	考试
016071	高等空气动力学	40	2.0	1	考试
016072	实验流体力学的基本理论与方法	40	2.0	1	考试
016073	计算流体力学基础	40	2.0	2	考试
016074	飞机空气动力学与飞行力学	40	2.0	2	考试
016075	气动声学理论基础	40	2.0	2	考试
016076	气动优化设计理论与方法	40	2.0	2	考试
016094	介观理论与模拟方法	40	2.0	2	考试
036021	水下航行器设计理论与方法	40	2.0	2	考试
036048	空化理论及应用	40	2.0	2	考试

4. 专业课（学位选修课，中至少选 9 学分，其中包括一门公共实验课,在下列
课程中至少选 4 学分，其余可在全校硕士生课程中任选）

课程编号	课 程 名 称	学时	学分	开课 学期	考核 方式
**S***	公共实验课（见公共实验课课程目录）			1,2	考查
015024	风洞实验技术	40	2.0	2	考试
015038	飞行器气动布局设计	40	2.0	2	考试
015039	计算流体力学应用技术	40	2.0	2	考试
015065	计算流体力学中的网格生成技术	40	2.0	1	考试
015112	流动显示与测量	40	2.0	2	考试
015113	非定常空气动力学	20	1.0	1	考试
015114	跨音速空气动力学	20	1.0	2	考试
015115	螺旋桨空气动力学	20	1.0	2	考试
015116	通风机空气动力学	20	1.0	2	考查
015117	风洞天平测力技术	20	1.0	2	考试
015143	气动声学数值计算方法	20	1.0	2	考试
015144	高超声速流动的数值分析方法	20	1.0	2	考试
015145	现代流动控制基础及应用	20	1.0	2	考试
015146	空气动力学并行计算方法	20	1.0	2	考试
015147	空气动力学应用数学基础及工具	20	1.0	2	考试

015148	定性理论与油流谱分析	20	1.0	2	考查
015149	风洞设计	40	2.0	2	考查
015150	风力机空气动力学	20	1.0	2	考查
015151	汽车空气动力学	20	1.0	2	考查
015152	高超声速多学科耦合动力学	20	1.0	2	考试
015153	伺服气动弹性力学	20	1.0	2	考试
016078	气动设计基础	20	1.0	1	考试
018530	湍流基础（全英文课程）	40	2.0	2	考试
036014	内外流数值计算方法及应用	40	2.0	2	考试
036017	计算机辅助鱼雷总体设计	40	2.0	1	考试
036040	水声学理论基础	40	2.0	1	考试
036066	鱼雷力学	40	2.0	1	考试

5. 综合素养课（学位选修课，至少选修学术素养概论 1 学分，其余课程不计入最低总学分）
对于非理工科硕士研究生，可免修公共实验课，以专业课替代。对缺少本科层次专业基础的硕士研究生，一般应在导师指导下确定若干门本学科的本科主干课程作为补修课程，但不计入总学分。
六、培养环节
 
1. 课程学习
课程学习是硕士研究生重要的培养环节，需达到相关学分要求。
（1） 高级英语听说与高级英语写作在达到相关要求后可申请免修；
（2） 学术素养概论课程内容包括：科学道德与学术规范、知识产权、人文艺术、心理学、职业规划、学术文献查阅、学术论文撰写等内容；
（3） 硕士生应在导师指导下按培养方案制定课程计划，允许分阶段选课，但最迟须在入学后 1 年内完成选课。修课时间可根据需要选择，或安排在论文工作前，或课程学习与论文工作同时进行，但学位必修课一般应在第一学年内完成，所有课程应在两年内完成。在申请学位论文答辩前必须修完所规定的学分。

2. 综合实践
综合实践环节着重培养硕士研究生综合素质，采用教学实践、科技创新、社会服务、文化建设、挂职锻炼、志愿者活动等多种方式进行，可在短学期或假期进行。综合实践结束后应填写《西北工业大学硕士研究生综合实践总结表》，由指导教师写出评语并附综合实践实施单位意见，一同归入本人业务档案。
3. 论文开题
论文开题工作是硕士生进行学位论文工作的起点，最迟一般应在第三学期末之前进行。硕士研究生应在导师指导下，阅读有关文献尤其是外文文献，形成“文献综述”；开题报告应就选题的科学意义、选题背景、研究内容、预期目标、研究方法和课题条件等做出论证。
学院、学位分会与导师须协商成立硕士学位论文开题评审小组，评审小组由至少三名副高及以上专业技术职称的人员组成，设组长 1 人，硕士生应向评审小组汇报论文开题报告，评审小组进行严格评审并给出评审意见。
评审通过者，准予继续进行论文研究工作，不合格者予以黄牌警告并限期整改， 重新进行论文开题汇报，评审仍不合格者终止培养或走其他分流途径。
4. 中期考核
硕士研究生在论文开题后 6 个月左右时间，应提交论文中期进展报告，报告应包括：论文工作是否按开题报告预定的内容及论文计划进度进行；已完成的研究内容，参加的科研学术情况；目前存在的或预期可能出现的问题，拟采用的解决方案等；下一步的工作计划和研究内容。
根据论文中期的研究进展和学科发展，允许学生对论文开题时的论文选题（题目、内容、研究计划等）做出必要的调整。申请学位论文答辩时，学位论文的主要内容应与中期考核后确定的学位论文的内容基本一致。
学院、学位分会与导师协商组成考核小组，考核小组由至少三名副高及以上专业技术职称的人员组成，设组长 1 人，考核小组负责对硕士生提交的论文中期进展报告进行严格审查。审查合格者，准予继续进行论文研究工作，不合格者予以黄牌警告并限期整改，重新提交报告，再次考核仍不合格者终止培养或走其他分流途径。
5. 学位论文撰写
硕士学位论文是研究生在导师指导下独立完成的、系统完整的学术研究工作的总结，硕士学位论文应具有较好的学术性和相当的工作量，利用已有的理论或方法解决了本学科的科学问题，进行必要的理论分析并得到正确结果。具体要求按《西北工业大学关于学位论文撰写的规定》执行。
6. 学位论文答辩

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