《热流体数值计算基础》课程教学大纲（本科）.docx

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1、热流体数值计算基础Numerical calculation of thermal fluid课程代码：02410039学分：2学时：32 （其中：课堂教学学时：26实验学时：上机学时：6 课程实践学时：）先修课程：流体力学适用专业：能源与动力工程（流体机械及其自动控制）教材：FLUENT流体分析工程案例精讲，朱红钧，林元华，谢龙汉著，电子工业出 版社,2013一、课程性质与课程目标（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）热流体数值计算基础是能源与动力工程专业的一门专业选修课程。它建立在流 体力学的基础上，是针对该专业当前的数值实验这一科研热点领域而开设的一门拓展性 课程、入门性课程，

2、为该专业学生在相关领域工作的适应性，培养学生在相关领域的应 用、开发和研究的能力奠定了一定的基础。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力 目标。）课程目标1：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决流体机械领 域复杂工程问题：掌握计算流体力学基本原理，能够结合计算流体分析方法解决实际工 程问题。课程目标2：掌握Gambit软件的基本操作，能够建立计算域并进行网格划分和边 界条件设定。课程目标3：能够针对复杂流体机械工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、 资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解 其局限性：掌

3、握Fluent软件的基本操作，具有使用Fluent软件计算复杂流场分布、多 相流、传热等热流问题的能力。注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；二 课程内容与教学要求（按章撰写）第一章绪论（一）课程内容1 .本课程的性质、目的、任务；.本课程的主要内容；2 .掌握数值模拟的应用领域和基本流程。（二）教学要求L 了解本课程的性质、目的、任务；2 .了解本课程的主要内容；.掌握数值模拟的应用领域和基本流程。第二章CFD软件介绍及其基本操作（-）课程内容1 . CFD商用软件结构及其简介.Gambit基本功能及界面2 .Gambit几何造型及网格划分.Fluent基

4、本功能介绍3 .边界条件及各种模型介绍（二）教学要求1 .掌握Gambit的功能及其基本操作，达到能够划分简单二维、三维网格的目的;.熟悉Fluent软件的基本功能。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点网格划分和边界条件。1 .难点结构网格划分。第三章二维流动的数值计算（一）课程内容1 .计算域建模和网格划分；.边界条件设置；2 .Fluent设置及后处理。（二）教学要求. 了解Fluent软件的特点及应用；1 .掌握Fluent-2d的非耦合、隐式求解器；.能够使用合适的求解器对混合器内的定常流动进行求解。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重

5、点边界条件设置与fluent求解计算。1 .难点耦合和分离求解器。第四章三维流动的流动与传热计算（一）课程内容1 .计算域；建模和网格划分；.边界条件设置；2 .传热计算的设置.Tecplot后处理（二）教学要求.掌握Fluent软件的基本操作步骤；1 .对Fluent软件的后处理有一定程度的了解；.能够应用Fluent软件流动传热问题进行数值计算。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点传热边界条件设置。1 .难点传热边界条件设置。第五章多相流动数值模拟（一）课程内容1 .结构网格划分；.边界条件设置；2 .多相流模型介绍（二）教学要求1. 了解结构网格的划分；了解不同

6、多相流模型；2. 能够应用混合模型对多相流动问题进行数值计算。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点不同多相流模型的应用场合。1 .难点结构网格划分。三、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实验上 机课程 实践小 计第一章44讲授法1第二章44讲授法、演示法2, 3第三章44讲授法、演示法2, 3第四章8412讲授法、演示法2, 3第五章628讲授法、演示法2, 3合计26632注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五

7、、课程考核考核形式考核要求考核权重备注大作业根据给定参数完成建模、网格划 分、数值计算及分析，撰写报告80%PPT汇报汇报计算过程，分析计算结果20%注：1,分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。2 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、项目设计和作品等。3 .考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。4 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1、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年9月第1版2、数值热物理过程，何志霞，出版社，2009年8月七、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）无2017年9月20 日