Numerical Fluid Mechanics and Heat Transfer

课程简介

产品分析中的数值方法介绍——流体机械和热传递系统的数学建模。科学方程的数值近似。同时方程的直接和迭代求解方法。数值方法中的稳定性和主要误差。 数值微分——一阶导数和二阶导数的有限差分。偏导数的有限差分。高精度微分公式。 热传递问题的有限差分方法——热传递的控制方程。热传导和热对流的边界条件。稳态和瞬态热传递问题。无量纲微分方程。离散化。显式差分格式。隐式差分格式。直接和迭代数学方法。解的稳定性分析和误差估计。 流体动力学问题的有限差分方法——流体动力学偏微分方程的分类。纳维-斯托克斯方程。网格类型。显式和隐式差分格式。湍流及其建模的介绍。 计算方法介绍——商业CFD软件及其在流体机械问题求解中的应用。

学习目标

为学生提供分析热流体系统中通常遇到的流体动力学和热传递问题所需的数值方法和计算技术。

先修要求

先修课程：ME34003 热流体机械、ME34002 工程热力学或ME34004 流体力学

教学模式

1. 课堂讲授提供热流体问题分析所需的数学原理和计算方法背景知识。 2. 辅导课和课堂练习增强使用数值和计算方法的技能；部分在计算实验室进行。 3. 课后作业支持持续参与和自我评估。