《计算流体力学基础》课程教学大纲

1、PAGE PAGE - 4 -本科生课程大纲课程名称计算流体力学基础( Introduction to Computational Fluid Dynamics)课程代码082702201261课程属性学科基础课时/学分32/2课程性质选修实践学时课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修课程介绍1.课程描述： 计算流体力学基础是港口、航道及海岸工程专业本科生的一门专业选修课。本课程以有限差分和有限体积方法为主线，系统地介绍计算流体力学的基础知识，其主要内容包括：计算流体力学的特点和意义、流体力学基本方程及其分类；发展型偏微分方程有限差分和有限体积方法的基

2、本概念、重要性质和典型算法；可视化后处理软件Tecplot的入门和技巧。使学生对计算流体力学的基础有深入、系统的了解，并具备初步的分析和编程解决计算流体力学问题的能力，为从事与流体相关的工程技术工作和科学研究打下坚实的基础。2.设计思路：本课程主要介绍计算流体力学的数值方法及其应用的最基本的内容，其中数值方法仅限于有限差分方法和有限体积方法。本课程的侧重点是基本概念和基本方法，系统地介绍计算流体力学的基本概念和经典数值格式的构造方法以及应用。在商业计算流体力学软件越来越普及的今天，掌握扎实的计算流体力学基本概念和基本方法仍然是非常重要的。掌握了这些概念和方法，不仅有助于解决计算流体力学应用中的

3、一些问题，而且更重要的是，可以为进一步学习计算流体力学更深入的内容和从事相关的科研工作打下良好的基础。3. 课程与其他课程的关系：本课程是一门交叉性很强的学科，学习之前要求学生具备计算数学、理论流体力学、数值计算方法和计算机语言编程的知识。二、课程目标本课程的目标是使学生掌握计算流体力学的核心概念、理论及计算方法，提高学生分析和解决水利工程中复杂流体流动问题的能力，为以后从事专业工作和科学研究打下良好的基础。通过本课程的学习，学生应该能够：（1）正确理解计算流体力学的核心概念；（2）掌握计算流体力学的基本计算方法；（3）运用计算流体力学分析和解决水利工程中一些复杂的流体流动问题。三、学习要求学

4、生在学习过程中应着重理解计算流体力学的基本概念、基本理论以及分析问题的思路和方法，学生在理解理论方法的基础上，可以自编程序解决一些相对简单的问题，也可以通过自学理解和使用计算流体力学商业软件。要达到以上学习任务，学生必须：（1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论，逐步培养分析问题和解决问题的能力。（2）保质保量的按时完成课下作业。四、教学进度序号专题或主题计划课时主要内容概述1绪论6计算流体力学的概念及意义；流体力学的基本方程；流体力学方程组的类型判别等基础知识。2有限差分方法基础10有限差分方法概述；导数的数值逼近方法；边界条件和时间项的处理；差分格式的性质；差分格式的稳定性分析。3发

5、展型模型方程的有限差分和有限体积方法12一阶线性对流方程的差分格式；抛物型模型方程对流扩散方程的差分格式；有限体积方法。4Tecplot入门与技巧4可视化后处理软件Tecplot简介；软件界面和使用方法。五、参考教材与主要参考书1 任玉新，陈海昕. 计算流体力学基础. 北京：清华大学出版社. 2006年6月第1版 (ISBN: 7-302-13004-3/O.542)2 John D. Anderson, JR.（美）. 计算流体力学入门. 北京: 清华大学出版社. 2002年4月(ISBN: 9787302234876)3 吴子牛. 计算流体力学基本原理. 北京：科学出版社. 2001年1月

6、第1版 (ISBN: 9787030081285)六、成绩评定（一）考核方式 B.开卷考试 ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： 成绩综合评分体系比例%1.课下作业、课堂讨论及平常表现30%2.期末考试成绩70%总计（三）平时成绩评分标准：完成情况得分全勤。课堂提问和课后作业出色完成：按题目要求及时完成，基础概念清晰，解决问题的方案合理正确，能够综合运用所学知识，提出不同的解决方案或独特见解。27-3080%出勤。课堂提问和课后作业较好完成：按题目要求及时完成，基础概念清晰，解决问题的方案基本正确，总体无差错。24-2670%出勤。课堂提问和课后作业能够完成：按题目要求基本按时完成，基础概念较为清晰，解决问题的方案基本正确，出现小错误。21-2350%出勤。课堂提问和课后作业基本完成：按题目要求基本按时完成，基础概念有不理解之处，解决问题的方案基本正确，出现多处小错误。16-2050%以下出勤。课堂提问和课后作业不能完成：不能按题目要求及时完成，基础概念不清晰，解决问题的方案不正确，错误较多。0-15（四）期末考试成绩按卷面百分制成绩乘以0.7后计入最终成绩。七、学术诚信学习成果不能造假，如考试作弊、