00612706-计算流体力学
研究生课程教学
大纲
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课程编号:00612706
课程名称:计算流体力学
英文名称:Computational Fluid Dynamics
32 学 时:
学 分:2
适用学科:力学、机械、土木
学科基础课 课程性质:
先修课程:流体力学，计算方法，张量
分析
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一、课程的性质及教学目标
课程性质:必修
教学目标:现代计算流体力学的发展为用数值方法预测内外流场提供了有力手段。微型计算机的普及和运算速度的提高～使得计算流体力学越来越成为科学研究和工程应用中的常规工具。本课程旨在为硕士研究生提供计算流体力学的基础理论和基本方法。本课程以守恒型离散、有限体积法和双曲型方程组解法为讲授重心。学生在修完本课程后～在理解这些方法的基础上～可以自编程序解决一些相对简单的问题,也能正确理解和使用计算流体力学商业软件～并通过进一步熟悉和深化～能在各自研究方向上数值求解世纪工作需要的具有复杂造型和流动结构的流场。
二、课程的教学内容及基本要求
教学内容:绪论,流体动力学基本方程,数值离散基础,Euler/N-S方程数值解法
基本要求:了解流体力学的任务、与科学及工程技术的关系、在推动社会发展中的作用,了解流体力学的研究方法,掌握流体力学基本方程的推导过程以及各种形式,了解其数学本质,掌握其定解条件的提法,了解控制方程的离散化原因,掌握有限元、有限差分离散化原理及过程,掌握基本的离散方程求解技术,了解基本的网格生成技术:掌握Euler方程的定解条件提法及其时间推进求解技术,理解迎风格式的原理,掌握N-S方程的离散化形式及其求解技术 三、课内学时分配
章节内容 讲课学时 备注 第一章 绪论 2学时
1, 计算流体力学概述
2, 计算流体力学的发展
3, 计算流体力学的应用
4, 计算流体力学的形象理解和关键问题
第二章 流体动力学基本方程 4学时
1, 守恒和非守恒型流体动力学基本方程
2, 流体动力学基本方程的数学本质
3, 流体动力学基本方程定解条件的提法
第三章 数值离散基础 10学时
1, 流动控制方程数值离散概述
2, 数值计算的收敛性、相容性与稳定性
3, 空间离散化方法
4, 代数方程求解方法
5, 流体计算的网格生成技术
第四章 Euler/N-S方程数值解法 16学时
1, 时间推进求解简介
2, Euler方程的边界条件处理
3, 迎风格式基本原理
4, N-S方程组的性质
5, N-S方程组的离散化形式
6, N-S方程组的数值求解方法
7, 不可压缩N-S方程组数值解法
32学时 合计学时
四、推荐教材与主要参考书目
1、《计算流体力学基础及其应用》～姚朝晖～周强 编译～清华大学出版社,2010 2、《计算流体力学:差分方法的原理和应用》～张涵信, 沈孟育 著～国防工业出版社,2003
3、《计算流体力学方法及应用》～阎超编著北京航空航天大学出版社,2006 4、《计算流体动力学分析:CFD软件原理与应用》～王福军～清华大学出版社～2004
五、教学与考核方式
教学方式:课堂教学、讲授
考核方式:考试
编写人(签字): 编写时间:
浙公网安备 33021202002483