应用计算流体动力学课程介绍与评测

10 月 12, 2024 #CFD, #Simcenter STAR-CCM+, #工程应用, #数值分析, #次级流, #流动模拟, #流动物理, #涡旋流, #热传递, #计算流体动力学

在这门名为《应用计算流体动力学》的课程中，学员将深入探讨使用Simcenter STAR-CCM+软件或其他CFD工具进行的应用计算流体动力学。该课程旨在通过流体物理和计算流体动力学知识，帮助学员更高效地解决流动和热传递问题，从而提高工作表现，促进职业发展或学术进步。

### 课程大纲

**第一周：应用计算流体动力学简介** 这一周将探讨在带有半圆形障碍物的通道中的流动，介绍基本的流动模型，包括欧拉方程、纳维-斯托克斯方程和雷诺平均纳维-斯托克斯方程。学员将学习到工程应用中大多数流动的基本特征（如边界层、剪切层、流动分离和循环区），以及如何模拟包含这些现象的流动。

**第二周：扩散器和喷嘴中的流动** 本周将研究扩散器和喷嘴的流动，它们是多种工程应用中流动路径发散或收敛截面的通用表示。将分析流动分离和回流的现象，并探讨几何细节对能量转换效率和能量损失的影响。

**第三周：次级流和涡旋流** 本周将探讨压力或湍流引起的次级流。重点分析管道或弯管中的三维压力驱动次级流，以及具有非圆截面的管道中的湍流驱动的次级流的模拟方法。

**第四周：圆柱周围的流动** 本周将研究在雷诺数从5到500万之间的圆柱周围的流动。将讨论流动分离、循环以及与涡脱落相关的现象，以及不同模拟湍流流动的技术。

**第五周：带热传递的流动** 本周将重点研究热传递，包括固体中的导热、流体中的自然和强迫对流，以及复合热传递现象。同时强调流体属性与温度之间的关系对模拟的影响。

总的来说，这门课程不仅适合希望加深CFD知识的工程师和研究人员，还对希望在计算流体动力学领域迈出新一步的学习者极具吸引力。它为理解流动物理和有效解决实际工程问题提供了坚实的基础。