传热与流体流动的数值计算

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    随堂模式课程一般为每学期一轮次,课程每周更新,作业、考试有截止时间,由课程提供方老师、助教指导,课程完结,成绩由老师确认后,统一发放证书。

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    自主模式课程常年开放加入,课件全部开放,作业、考试无截止时间,有学堂在线招募选拔的助教指导,考核通过即可自动获得证书。

来自于: 哈尔滨工程大学 | 分类: 工程(692)

课程描述

传热与流体流动的数值计算在20世纪70年代以来的成就,显示出其在人类深入研究各种流动现象,以及在科研和工程应用方面的强大生命力,在航空、气象、海洋、流体机械、建筑和车辆设计等各个领域都显示出巨大的作用。

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课程简介

《传热与流体流动的数值计算》是20世纪60年代起伴随计算机技术的发展而迅速崛起的学科,其成熟的标志是各种通用的CFD和NHT商品软件的出现,且为工业界广泛接受,性能日趋完善,应用范围也不断扩大。本课程主要学习传热和流体流动数值计算中最常用的有限体积法和有限差分法。具体内容包括描述传热和流体流动问题的基本控制方程组,控制方程的通用形式及其分类;有限体积法离散控制方程,压力修正算法对控制方程组求解顺序特殊的处理,离散后得到的代数方程组的求解;有限差分法的概念和一般差分格式,离散方程的数学特性;湍流模型概述。通过本课程的学习,为学习者建立一个较为完整的传热与流体流动问题数值计算的知识构架,并为将来从事本领域研究或工作时解决涉及数值求解传热与流体流动问题提供必要的理论基础。

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课程章节

第1章 绪论
第01章1.1 CFD&NHT的基本概念
第01章1.2 CFD&NHT的发展简史与商品软件简介
习题
第2章 传热与流体流动问题的数学描述
第02章2.1 粘性流体运动的控制方程
第02章2.2 控制方程在直角坐标系下的表达及其计算形式
第02章2.3 控制方程的类型及其模型方程
习题
第3章 有限体积法控制方程的离散化
第03章3.1 离散化的概念
第03章3.2 稳态导热问题微分方程的离散化
第03章3.3 稳态对流扩散问题离散的中心差分格式
第03章3.4 稳态对流扩散问题离散的三点格式
第03章3.5 稳态对流扩散问题离散的五点格式
第03章3.6 非稳态问题微分方程的离散化
习题
第4章 N-S方程组求解的压力修正算法
第04章4.1 压力-速度耦合问题的计算难点
第04章4.2 交错网格技术
第04章4.3 交错网格的SIMPLE算法
第04章4.4 SIMPLE算法的发展
习题
第5章 离散方程的求解方法
第05章5.1 代数方程组求解的简介
第05章5.2 TDMA求解法
习题
第6章 有限差分法
第06章6.1 导数差商近似的泰勒级数展开法
第06章6.2 导数差商近似的待定系数法
第06章6.3 有限差分法控制方程的离散
第06章6.4 离散方程的数学特性
习题

授课教师

  • 邹高万 哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院 副教授

    邹高万,副教授,博士,硕士研究生导师。2005年7月毕业于哈尔滨工程大学动力机械及工程专业,获博士学位。2005年12月-2008年5月在哈尔滨工业大学动力机械及工程热物理博士后流动站进行博士后研究。长期从事火灾安全与预混气体爆炸、热工流体数值模拟方面的研究工作。 自参加工作以来,曾先后主讲本科生课程《传热学》、《泵与风机》、《锅炉与锅炉房设备》、《热质交换原理与设备》、《机械制图》、《暖通识图与CAD制图》;研究生课程《粘性流体力学》、《传热与流体流动的数值计算》、《计算传热学》。主持校研究生精品课《传热与流体流动的数值计算》。 获省部级教学成果奖二等奖1项,三等奖1项;哈尔滨工程大学“研究生教学优秀授课教师”一等奖2项,二等奖3项;校“三育人”先进个人1项;校先进工作者1项。主编和参编教材4部。 获省部级科技进步一等奖1项;授权发明专利5项;在国内外学术期刊和会议公开发表学术论文40余篇,被SCI/EI收录20余篇。近年来,主持和参加国家自然科学基金、科技部国际合作、省科技攻关等各类科研项目10余项。 分工:课程主讲

  • 霍岩 哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院 副教授

    霍岩,副教授,博士,硕士研究生导师。2010年12月毕业于哈尔滨工程大学一般力学与力学基础专业,获博士学位。长期从事火灾安全与预混气体爆炸、热工流体数值模拟方面的研究工作。 自参加工作以来,主讲本科生课程《传热学》、《建筑设备自动化》;研究生课程《建筑热过程》。参与校研究生精品课《传热与流体流动的数值计算》。主编和参编教材2部。 已授权发明专利2项、软件著作权登记3项;在国内外学术期刊和会议公开发表学术论文近40篇,被SCI/EI收录近30余篇。近年来,主持国家自然科学基金2项,省博士后基金1项,省博士后科研启动金项目1项;参与国家自然科学基金、科技部国际合作、省或市科技攻关等各类科研项目10余项。现任国际燃烧学会会员、国家自然科学基金委员会同行函审评议专家、青年消防学者论坛委员会委员、瞭望智库首批入驻专家。 分工:课程主讲

  • 刘丛林 哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院 助理研究员

    刘丛林,助理研究员,博士。2012年6月毕业于哈尔滨工程大学一般力学与力学基础专业,获博士学位。2012年8月进入哈尔滨工程大学任教。长期从事多相流体动力学数值模拟方面的研究工作。 自参加工作以来,主讲本科生课程《传热学》和《计算流体动力学与传热学》。获授权发明专利2项;软件著作权3项,在国内外学术期刊和会议公开发表学术论文14篇,被EI收录8篇。近年来,参加科技部国际合作、省科技攻关等各类科研项目10余项。 分工:程序编制与软件学习指导

  • 王革 哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院 教授

    王革,教授,工学博士,先进动力与热工技术研究所所长,省级精品课负责人,中国力学学会第9、10届激波与激波管专业委员会委员,黑龙江省宇航学会监事长,中国航天第三专业信息网固体推进技术专业委员会委员,中国航天科工集团公司基于协同创新模式的先进固体动力技术中心学术委员会委员,中国航天科工六院特聘高级专家。德国亚琛工业大学高级访问学者。力学学科博士生导师,航空宇航科学与技术和动力工程与工程热物理一级学科硕士生导师。现任“哈尔滨工程大学学报”杂志编委,“兵器装备工程学报”编委。工信部国防创新团队(固体火箭发动机方向)核心成员,“兴海团队”主要成员。黑龙江省高等学校师德师风先进个人,多次被评为“校先进工作者”,校教学优秀奖,校教书育人先进个人。公开发表科研论文120余篇。 研究方向:计算流体力学与多场耦合,火箭发动机内弹道研究,高超音速推进理论及相关技术,两相流动力学。 分工:课程理论指导

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