《计算流体动力学》课程教学大纲.docx

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1、计算流体动力学课程教学大纲一、课程名称（宋小四号粗体，以下标题同）1、中文名称：计算流体动力学2、英文名称：Computational Fluid Dynamics二、课程概况课程类别：专业选修课学时数：32学分数：2适用专业：船舶与海洋工程动力工程及工程热物理考核方式：考试开课学期：第一学期开课单位：上海海事大学轮机系三、大纲编写人：陈威四、教学目的及要求通过本课程的教学，使学生能系统地掌握计算流体动力学的基本理论知识， 利用数值方法通过计算机求解描述流体流动的数学方程，获得空间和时间离散位 置处的数值解，揭示流体流动的物理规律和研究流动的物理特性。本课程是研究 流体流动、传热和传质的重要方

2、法，也是流体工程中分析和设计流动元件的重要 手段。通过讲授计算流体动力学的基本概念、理论和方法，培养学生利用计算流 体动力学方法，解决工程中遇到的流动问题的能力。五、课程主要内容及预修课程第一章计算流体力学基础理论（4学时）主要内容：计算流体动力学现代进展简介；通用控制方程组及其定解条件；计算 流体力学基本步骤。学习要求：了解计算流体动力学现代进展；了解计算流体动力学的方程及求解基 本步骤；理解粘性流动方程的定解条件。第二章有限差分法（6学时）主要内容：有限差分法的基本概念；差分方程，截断误差和相容性；收敛性和稳 定性；常用的差分格式。学习要求：理解有限差分方法；了解相容性、收敛性及稳定性；了

3、解求解流体流 动问题的几种常用差分格式及其特性的分析方法。第三章有限体积法（6学时）主要内容：有限体积法的基本概念；常用离散形式；代数方程组求解方法。学习要求：了解对流扩散问题的有限体积法；熟悉对流扩散方程的常用离散形式;了解常用的方程组求解方法。第四章流动问题的数值解法（6学时）主要内容：流动控制方程组的对流扩散形式；时间推进法；交错网格方 法；Navier-Stokes方程的压力修正方法及其改进方法。学习要求：了解流动控制方程组的对流扩散形式；认识到数值求解流动控制方程 组的几个困难；理解时间推进法基本思想；了解交错网格上的压力修 正方程；理解并掌握Navier-Stokes方程的压力修正

4、方法。第五章常用计算流体动力学软件介绍（10学时）主要内容：计算流体动力学软件分类及其算法简介；利用Fluent软件求解流动问 题 的基本步骤；利用Gambit软件生成网格；利用Fluent软件求解简 单流动问题案例分析。学习要求：了解计算流体动力学软件分类；熟悉并掌握利用Fluent软件求解流动 问题的基本步骤；熟悉并掌握利用Gambit软件生成网格；掌握利用 Fluent软件求解简单流动问题。预修课程：高等数学、传热学、流体力学六、课程使用教材计算流体动力学分析王福军编著，出版社：清华大学出版社，2004七、课程主要参考资料计算流体力学:从实践中学习屠基元（作者），王晓冬（译者），东北大学出 版社，2009计算流体力学入门安德森（John D.）、姚朝晖、周强清华大学出版社（平 装-2010-12出版） 八、课程教学手段本课程教学过程中采用多媒体教学和黑板板书相结合的方法，考试方式采用有 条件的开卷考试方式，并结合平时成绩综合考核。1 .平时成绩：上课出勤率、上课听讲和交流的积极态度、习题作业等，占30%；.期末考试成绩：占70%。系主任签字：年 月日分委员会主席签字：年 月日注：（1）英文课程名称务必写准确；（2）务必注明教室要求；（3）需编写的内容统一用宋小四号;