《熱流體數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱（本科）

1、熱流體數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)Numerical calculation of thermal fluid課程代碼：02410039學(xué)分：2學(xué)時(shí)：32 （其中：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)：26實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：上機(jī)學(xué)時(shí)：6 課程實(shí)踐學(xué)時(shí)：）先修課程：流體力學(xué)適用專(zhuān)業(yè)：能源與動(dòng)力工程（流體機(jī)械及其自動(dòng)控制）教材：FLUENT流體分析工程案例精講，朱紅鈞，林元華，謝龍漢著，電子工業(yè)出 版社,2013一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（-）課程性質(zhì)（需說(shuō)明課程對(duì)人才培養(yǎng)方面的貢獻(xiàn)）熱流體數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)是能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課程。它建立在流 體力學(xué)的基礎(chǔ)上，是針對(duì)該專(zhuān)業(yè)當(dāng)前的數(shù)值實(shí)驗(yàn)這一科研熱點(diǎn)領(lǐng)域而開(kāi)設(shè)的一門(mén)拓展性 課程、入門(mén)性課程，

2、為該專(zhuān)業(yè)學(xué)生在相關(guān)領(lǐng)域工作的適應(yīng)性，培養(yǎng)學(xué)生在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng) 用、開(kāi)發(fā)和研究的能力奠定了一定的基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)（根據(jù)課程特點(diǎn)和對(duì)畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)，確定課程目標(biāo)。應(yīng)包括知識(shí)目標(biāo)和能力 目標(biāo)。）課程目標(biāo)1：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)用于解決流體機(jī)械領(lǐng) 域復(fù)雜工程問(wèn)題：掌握計(jì)算流體力學(xué)基本原理，能夠結(jié)合計(jì)算流體分析方法解決實(shí)際工 程問(wèn)題。課程目標(biāo)2：掌握Gambit軟件的基本操作，能夠建立計(jì)算域并進(jìn)行網(wǎng)格劃分和邊 界條件設(shè)定。課程目標(biāo)3：能夠針對(duì)復(fù)雜流體機(jī)械工程問(wèn)題，開(kāi)發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、 資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的預(yù)測(cè)與模擬，并能夠理解 其局限性：掌

3、握Fluent軟件的基本操作，具有使用Fluent軟件計(jì)算復(fù)雜流場(chǎng)分布、多 相流、傳熱等熱流問(wèn)題的能力。注：工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)通識(shí)課程的課程目標(biāo)應(yīng)覆蓋相應(yīng)的工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求通用標(biāo)準(zhǔn)；二 課程內(nèi)容與教學(xué)要求（按章撰寫(xiě)）第一章緒論（一）課程內(nèi)容.本課程的性質(zhì)、目的、任務(wù)；.本課程的主要內(nèi)容；.掌握數(shù)值模擬的應(yīng)用領(lǐng)域和基本流程。（二）教學(xué)要求L 了解本課程的性質(zhì)、目的、任務(wù)；.了解本課程的主要內(nèi)容；.掌握數(shù)值模擬的應(yīng)用領(lǐng)域和基本流程。第二章CFD軟件介紹及其基本操作（-）課程內(nèi)容. CFD商用軟件結(jié)構(gòu)及其簡(jiǎn)介.Gambit基本功能及界面.Gambit幾何造型及網(wǎng)格劃分.Fluent基本功能介紹.邊界條件

4、及各種模型介紹（二）教學(xué)要求.掌握Gambit的功能及其基本操作，達(dá)到能夠劃分簡(jiǎn)單二維、三維網(wǎng)格的目的;.熟悉Fluent軟件的基本功能。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）.重點(diǎn)網(wǎng)格劃分和邊界條件。.難點(diǎn)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分。第三章二維流動(dòng)的數(shù)值計(jì)算（一）課程內(nèi)容.計(jì)算域建模和網(wǎng)格劃分；.邊界條件設(shè)置；.Fluent設(shè)置及后處理。（二）教學(xué)要求. 了解Fluent軟件的特點(diǎn)及應(yīng)用；.掌握Fluent-2d的非耦合、隱式求解器；.能夠使用合適的求解器對(duì)混合器內(nèi)的定常流動(dòng)進(jìn)行求解。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）.重點(diǎn)邊界條件設(shè)置與fluent求解計(jì)算。.難點(diǎn)

5、耦合和分離求解器。第四章三維流動(dòng)的流動(dòng)與傳熱計(jì)算（一）課程內(nèi)容.計(jì)算域；建模和網(wǎng)格劃分；.邊界條件設(shè)置；.傳熱計(jì)算的設(shè)置.Tecplot后處理（二）教學(xué)要求.掌握Fluent軟件的基本操作步驟；.對(duì)Fluent軟件的后處理有一定程度的了解；.能夠應(yīng)用Fluent軟件流動(dòng)傳熱問(wèn)題進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）.重點(diǎn)傳熱邊界條件設(shè)置。.難點(diǎn)傳熱邊界條件設(shè)置。第五章多相流動(dòng)數(shù)值模擬（一）課程內(nèi)容.結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分；.邊界條件設(shè)置；.多相流模型介紹（二）教學(xué)要求了解結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的劃分；了解不同多相流模型；能夠應(yīng)用混合模型對(duì)多相流動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不

6、單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）.重點(diǎn)不同多相流模型的應(yīng)用場(chǎng)合。.難點(diǎn)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分。三、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法章（按序填寫(xiě)）教學(xué)形式及學(xué)時(shí)分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂 教學(xué)實(shí)驗(yàn)上 機(jī)課程 實(shí)踐小 計(jì)第一章44講授法1第二章44講授法、演示法2, 3第三章44講授法、演示法2, 3第四章8412講授法、演示法2, 3第五章628講授法、演示法2, 3合計(jì)26632注：1.課程實(shí)踐學(xué)時(shí)按相關(guān)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃列入表格；.主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學(xué)方法（基于問(wèn)題、項(xiàng)目、案例等教學(xué)方法）等。五、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注大作業(yè)根據(jù)給定參數(shù)完成建模、網(wǎng)格劃 分、數(shù)值計(jì)算及分析，撰寫(xiě)報(bào)告80%PPT匯報(bào)匯報(bào)計(jì)算過(guò)程，分析計(jì)算結(jié)果20%注：1,分學(xué)期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學(xué)期分別填寫(xiě)上表。.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、階段測(cè)試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小 論文、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開(kāi)卷、閉卷）、項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求等。.考核權(quán)重指該考核方式或途徑在總成績(jī)中所占比重。六、參考書(shū)目及學(xué)習(xí)資料（書(shū)名，主編，出版社，出版時(shí)間及版次）1、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析-