《CFD工程软件及应用》教学大纲

《CFD工程软件及应用》教学大纲课程英文名CFDEngineeringSoftwareApplication课程代码B0804Z06学分2总学时32理论学时16实验/实践学时16课程类别学科基础课课程性质任选先修课程高等数学、流体力学适用专业能源与动力工程开课学院计量测试工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位本课程是一门培养学生掌握流动计算软件的基础知识及如何较好地将它们应用到工程实践的高年级选修课。在科学技术飞速发展的今天，计算机在流动工程领域起着十分重要的作用。许多流动工程问题将越来越多地通过数学模型借助计算机进行模拟，计算和预测、图像信息的快速处理和再现等。所有这些都离不开运用数值方法，并通过计算机语言进行合理地计算，使计算机真正在热流动工程中发挥效力。（二）课程目标本课程的目的是要求学生通过学习，能掌握运用FLUENT软件，将其中的数值计算应用到流动计算工程实际中。提高学生的流动计算的基础知识、计算机应用能力和工程实际问题的处理能力，并掌握工程设计，计算和模拟常用的数值方法。二、课程目标达成的途径与方法本课程着重介绍流动计算软件的基础知识，并从直观方面使学生领会如何应用相应的计算软件，使用FLUENT软件达到应用的目的。教学以课堂教学和上机练习相结合。其中课堂教学主要介绍CFD基本原理、流体动力学、三大守恒方程、有限体积法及网格知识。上机练习主要是针对典型CFD算例，进行实际模拟训练。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求4毕业要求5毕业要求6课程目标1MMM课程目标2HHH注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。四、课程主要内容与基本要求教学内容基本要求l．引言计算流体动力学（CFD）特点和意义2.CFD技术原理流体力学基本控制方程组，湍流模型3.CFD软件偏微分方程的数值计算方法发展型偏微分方程有限差分法、有限元素法和有限控制体的基本概念4.CFD软件的输入输出以FLUENT为例介绍界面5.CFD软件的网格构造方法以Gambit为例介绍差分网格构造方法6.CFD软件模型及边界条件的处理以FLUENT为例介绍边界条件的处理7.使用CFD软件解决工程实际问题以FLUENT为例介绍工程应用8.常用的CFD商用软件介绍CFX，PHONENCS，STAR-CD等五、课程学时安排章节号教学内容教学时数学生任务对应课程目标第一章1.引言2课前自学，课堂讨论1第二章2.CFD技术原理2课前自学，课堂讨论1第三章3.CFD软件偏微分方程的数值计算方法2课前自学，课堂讨论2第四章4.CFD软件的输入输出2课前自学，课堂讨论1第五章5.CFD软件的网格构造方法2课前自学，课堂讨论1第六章6.FLUENT软件模型及边界条件的处理2课前自学，课堂讨论1第七章7.使用FLUENT软件解决工程实际问题2课前自学，课堂讨论2第八章8.常用的其它CFD商用软件2课前自学，课堂讨论2六、实践环节及基本要求序号实验项目学时基本要求实验性质实验类别1流经方块的二维湍流流动4采用一种湍流模型，得到结果设计必做2流经圆柱的二维层流流动4得到Karman涡街设计必做3圆柱内自然对流流动4得到自然对流换热时的温度场综合必做4多种湍流模型计算立方体周围流场比较4至少采用两种湍流模型，得到结果综合必做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业、实验表现平时成绩（15%）+实验成绩（15%）30%期末考核采用大作业/项目答辩等形式模拟完成情况、答辩及回答问题等。70%考核类别考查成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（1）、推荐