《过程装备仿真技术》课程教学大纲.docx
过程装备仿真技术教学大纲一、课程基本信息课程名称过程装备仿真技术Process Equipment Simulation Technology课程编码CNE121421020开课院部新能源学院课程团队综合组学分2.0课内学时40讲授16实验0上机24实践0课外学时0适用专业过程装备与控制工程授课语言中文先修课程理论力学、材料力学、工程流体力学课程简介（限选）本课程为过程装备与控制工程专业的专业选修课，主要讲述流体力学、固体力学问题的计算机数值计算方法。旨在使学生了解数值仿 真技术的基本思想，掌握数值计算方法的基本概念、基本原理、基本步骤及方程组的解法，掌握数值计算方法在流体力学、固体力学及传 热学中的具体应用，具备使用商用仿真软件解决实际工程问题，特别是涉及到复杂工程结构的流体、固体力学分析问题的能力。This course is a major elective course for process equipment and control engineering. It mainly deals with the computer numerical calculation method of fluid mechanics and solid mechanics. The main goal is make undergraduate understand the basic idea of numerical simulation method, basic concept, calculation method of numerical ； master the basic principle, basic steps and equations, the specific application of numerical calculation method in fluid mechanics, sol id mechanics and heat transfero Undergraduate can have the ability to use commercial simulation software to solve practical engineering problems, especially to deal with complex engineering structures.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml了解数值计算方法及商用软件的分类、用途以及发展趋向。是12. 112. 12M2掌握数值计算方法的基本概念、基本原理、基本步骤及方程组的解法。是1. 11. 13M3掌握商用计算软件求解问题的基本步骤，包括前处理、求解、后处理；具备应用商业计算软件开展 过程装备领域内流体的流动、传热分析，固体力学分析的能力。是1.31.3三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内学时教学方式课外 学时课外环节11概论数值计算方法的分类、适用对象、研究进展，以及常用商业仿 真软件的特点、发展状况Ml2讲授/22. 1流体动力学方程的 分类M21讲授/32.2控制方程的定解条 件M21讲授/43. 1湍流数值模拟方法 的分类M21讲授/53.2基于RANS方程的 湍流模型的介绍M21讲授/64. 1有限差分法的基本 概念M21讲授74.2有限体积法的基本 概念M21讲授/ /84.3控制方程的离散形 式M21讲授/94.4代数方程组的求解 方法M21讲授/105. 1流体域网格生成及 技巧M33上机/115.2FLUENT求解器的 基础操作与求解过 程M32上机/ /125.3结果后处理技术M31上机/135.4FLUENT应用于工M36上机/程案例分析146. 1泛函与变分概念M21讲授/156.2欧拉方程推导M20.5讲授/166.3加权余量法M20.5讲授/177. 1物体离散化，插值 函数M20.5讲授/187.2单元方程的推导， 整体方程组的组装M21讲授/197.3边界条件处理，方 程的求解M20.5讲授/208. 1ANSYS软件功能模 块介绍M31上机/218.2ANSYS结构分析程 序建模、分析基本 步骤与方法M32上机/228.3ANSYS静力学分析 案例M33上机/238.4ANSYS动力学分析 案例M32上机/249. 1流固耦合基础M21讲授/259.2ANSYS流固耦合的 基本步骤M21讲授/269.3流固耦合的案例分 析M34上机/四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.上机课每两学时布置1道题目，共布置12道题目，以仿真分析为主。30%2 .成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生对数值计算方法基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。2结课报告1 .布置2道由工程案例简化的题目，分别涉及流体力学和固体力学。2 .主要考核学生对数值计算方法基本知识的掌握能力，学生综合运用仿真软件建模、计算、后处理的能力，以及分析问 题、解决问题的能力。3 .要求学生按照正规报告形式撰写，包括前沿、数学模型、计算条件设置、计算结果讨论、结论、参考文献等。50%3考勤随机点名、刷卡点名等10%4课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况10%五、评分细则序号课程目标考核环辛大致占比评分等级1Ml平时作业60%A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59A-独立思考、按时完成，仿真步骤完整、结果展示合理、答案准确B-独立思考、按时完成，解仿真步骤比较完整、结果展示合理、答案准确C-独立思考、按时完成，仿真步骤比较完整、有结果展示、答案准确D-作业抄袭，未能按时完成，仿真步骤混乱，无结果展示2Ml结课报告40%（见报告评分标准）3M2平时作业40%A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59A独立思考、按时完成，仿真步骤完整、结果展示合理、答案准确 队独立思考、按时完成，解仿真步骤比较完整、结果展示合理、答案准确 c-独立思考、按时完成，仿真步骤比较完整、有结果展不、答案准确 D-作业抄袭，未能按时完成，仿真步骤混乱，无结果展示4M2结课报告60%（见报告评分标准）5M3平时作业50%A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59A-独立思考、按时完成，仿真步骤完整、结果展示合理、答案准确B-独立思考、按时完成，解仿真步骤比较完整、结果展示合理、答案准确C-独立思考、按时完成，仿真步骤比较完整、有结果展示、答案准确 D-作业抄袭，未能按时完成，仿真步骤混乱，无结果展示6M3结课报告50%（见报告评分标准）评分等级说明：A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1数值传热学，陶文铭，西安交通大学出版社，2001年，ISBN:978-7-5605-1436-9.2图书lANSYS FLUENT流体分析与工程实例，段中转，电子工业出版社，2015年，ISBW9787121271021.3图书1工程有限单元法，署恒木、仝兴华，中国石油大学出版社，2015年，ISBN:9787563645558.4图书|有限单元法基本原理与数值方法，王勖成、邵敏，清华大学出版社，1997年，ISBN:9787302024217.
