2026年传热学中的数值模拟技术

第一章传热学数值模拟技术概述第二章高精度数值模拟方法第三章传热学与多物理场耦合模拟第四章新型数值模拟技术第五章传热模拟的工程应用第六章传热学数值模拟技术的未来展望01第一章传热学数值模拟技术概述传热学数值模拟技术的引入背景介绍技术现状案例引入传热学的重要性及应用领域数值模拟技术的最新进展新能源汽车电池热管理系统的应用传热学数值模拟技术的基本原理控制方程离散方法求解策略能量方程与Navier-Stokes方程有限体积法、有限元法与有限差分法迭代法与预条件子优化传热学数值模拟技术的应用场景航空航天领域能源领域工业制造火箭发动机冷却与飞行器热控太阳能热发电与核反应堆电子设备散热与铸造工艺传热学数值模拟技术的挑战与趋势当前挑战未来趋势总结计算资源与模型不确定性问题AI辅助建模与多物理场耦合技术发展方向与前景展望02第二章高精度数值模拟方法高精度数值模拟方法的引入技术背景方法需求案例引入高功率密度与新能源材料的挑战空间精度与时间精度要求芯片热障涂层模拟的误差分析有限体积法的高级应用非结构网格多孔介质模型高雷诺数处理复杂管道模型的模拟电池集流体中的液态锂分布风力涡轮机叶片模拟有限元法与有限差分法的比较方法对比误差分析总结有限体积法、有限元法与有限差分法的优缺点对流项误差占比与改进措施三种方法的适用场景与改进方向数值模拟的验证与不确定性量化验证流程不确定性量化总结实验对标与历史数据对比参数敏感性与代理模型验证与不确定性量化的重要性03第三章传热学与多物理场耦合模拟传热学与多物理场耦合模拟的引入技术背景耦合类型案例引入多物理场耦合的必要性电-热、流-热-力、化学反应-热耦合锂电池热失控模拟的挑战电-热耦合模拟技术控制方程离散策略应用实例电场与热场控制方程同构网格与迭代求解无线充电器与电磁轴承模拟流-热-力耦合模拟技术控制方程数值方法案例流体、固体与热场控制方程双向耦合与冻结应力法海洋平台桩基模拟化学反应-热耦合模拟技术化学反应动力学耦合机制验证案例Arrhenius模型与多步反应产热效应与温度依赖性汽车尾气催化器模拟04第四章新型数值模拟技术新型数值模拟技术的引入技术背景新兴技术案例引入传统模拟方法的局限性机器学习与相场法太阳能电池隐裂问题模拟机器学习在传热模拟中的应用方法分类应用实例挑战物理信息神经网络与强化学习湍流模型与参数识别数据依赖与泛化能力问题相场法与格子Boltzmann法相场法格子Boltzmann法对比相界面捕捉与凝固路径分析流体模拟与多孔介质分析两种方法的优缺点与适用场景基于人工智能的自动网格生成技术背景AI方法应用实例传统网格生成方法的局限性GAN与强化学习芯片散热与3D打印模拟05第五章传热模拟的工程应用航空航天领域的传热模拟应用技术背景核心应用案例对比航空航天领域的传热挑战冷却系统优化与气动热防护传统实验与数值模拟的对比能源领域的传热模拟应用技术背景核心应用案例对比能源领域的传热挑战光伏系统与地热能模拟传统设计与数值模拟的对比电子设备散热模拟应用技术背景核心应用案例对比电子设备散热挑战芯片封装与热管理材料传统设计与数值模拟的对比制造与化工领域的传热模拟应用技术背景核心应用案例对比制造与化工领域的传热挑战增材制造与微通道反应器传统设计与数值模拟的对比06第六章传热学数值模拟技术的未来展望传热学数值模拟技术的未来趋势技术方向应用拓展总结AI与物理模型的深度融合与量子计算加速生物医学与气候模拟未来技术发展方向传热学数值模拟技术的挑战与对策当前挑战应对策略总结数据鸿沟与标准化问题开源平台与跨学科合作挑战与对策的总结传热学数值模拟技术的教育与培训教育改革职业发展总结课程设置与实践平台技能需求与职业路径教育与培训的重要性传热学数值模拟技术的伦理与社会影响伦理问题社会影响总结模型偏见与过度依赖