计算流体力学实践
课程编码：180090080103M6001H
英文名称：Computational Fluid Dynamics Practice30
课时：30
学分：1.00
课程属性：实践课
主讲教师：姚卫等
教学目的要求
本课程以CFD求解的完整流程为主线，系统讲述了几何建模、网格生成、CFD软件（FLUENT、OpenFOAM等）求解，以及计算数据后处理等方面的内容。重点介绍了可压缩/不可压缩流动和动边界等基础流动应用，以及湍流、燃烧、两相流和传热等面向实际应用的计算。
通过学习这一课程，可以培养学生应用计算流体力学解决实际问题的能力，加深对计算流体力学相关理论的理解。教授过程中注重把课程学习和实践结合起来，为将来的实际科研工作打下坚实的基础。建议带上自己的笔记本电脑和U盘，并在上课前能安装相应的软件（ANSYS FLUENT 2021和OpenFOAM）。
预修课程
流体力学、计算流体力学、偏微分方程数值解法、C++，Fortran编程语言基础
大纲内容
第一章 绪论和建模 3学时 郑洪伟
第1节 计算流体力学概述与建模
第2节 几何建模实践
第二章 结构化网格生成 3学时 郑洪伟
第1节 结构化网格生成方法
第2节 结构化网格生成实践
第三章 非结构化网格生成 3学时 郑洪伟
第1节 非结构化网格生成方法
第2节 非结构化网格生成实践
第四章 不可压缩流动模拟 3学时 郑洪伟
第1节 不可压流动求解方法
第2节 不可压流动算例实践
第五章 可压缩流动模拟 3学时 郑洪伟
第1节 可压流动求解方法
第2节 可压流动算例实践
第六章 基本流动与传热模拟 3学时 姚卫
第1节 流动与传热模型概述
第2节 基本流动与传热算例实践
第七章 湍流数值模拟 3学时 姚卫
第1节 湍流模型概述
第2节 雷诺平均与大涡模拟算例实践
第八章 湍流燃烧数值模拟 3学时 姚卫
第1节 湍流燃烧模型概述
第2节 预混与非预混燃烧算例实践
第九章 两相流动数值模拟 3学时 姚卫
第1节 两相流动模型概述
第2节 拉格朗日与欧拉两相流算例实践
第十章 计算结果后处理方法 3学时 姚卫
第1节 后处理软件概述
第2节 后处理软件实践
教材信息
1、
计算流体力学基础理论与实践
周正贵，王卫星
2017年6月
科学出版社
参考书
1、
计算流体力学基础及其应用
John D.Anderson
2007年6月
机械工业出版社
2、
计算流体力学——从实践中学习
屠基元等
2014年10月
东北大学出版社
3、
ANSYS Fluent流体计算从入门到精通
丁伟
2020年11月
机械工业出版社
课程教师信息
姚卫，研究员，博士生导师,国家级青年人才，中国科学技术大学工学学士和硕士学位，英国Ulster大学工学博士。主要研究方向为面向超燃冲压发动机的超声速燃烧大涡模拟。主持承担多项国家自然科学基金项目、科技部重点专项课题、军科委装备预研基金等课题。发表学术论文100余篇、授权多项软著、发明专利。作为第一完成人被授予AIAA高超声速系统与技术最佳论文奖（国内首次获得）。中科院青促会会员、中科院特聘研究员、复旦大学双聘研究员、国家超级计算中心特聘专家、ESI集团CFD技术顾问，担任JMAE、AJAE、P&E等期刊编委。
郑洪伟，中国科学院力学研究所副研究员，硕士生导师。主要研究方向:可压缩流动数值模拟。