课程引入张量,由自然界守恒定律推导CFD理论与应用中的基本方程,以直角坐标系为例,介绍了流体力学的基本守恒方程、数值计算方法、湍流模型与CFD软件等内容。
在分析流体流动基本方程基础上,以一维导热问题的分析为基础,从网格划分、离散方程的建立、迭代数值求解方法等引入数值计算方法。在此基础上,引入对流项的离散格式,以及流场的计算方法。离散方程的建立以及数值计算方法以一维问题为例,遵从由易到难的教学过程,由浅入深,加强对CFD理论的理解与掌握。
结合CFD基础理引入了ICEM建模,网格建立方法,通用CFD软件Fluent简化模型方法,边界条件设置方法,计算迭代设置控制等,并讨论软件的后处理程序分析数值计算结果。在理论讲解的基础上,采用理论与实例相结合的编排方式,以土木工程专业中最常见的室内通风空调系统为例,讲解案例的建模和计算条件设置,从而达到利用所学习的理论知识,与软件应用相结合,解决实际工程项目与科学研究中涉及到的流动与传热的问题。