1.课程名称:流体力学
课程简介:
流体力学涉及热能、机械、化工、航空航天、运输和自动化等多学科领域。随着科技的迅猛发展,特别是微机电技术、国家重大科技需求如航天航空技术等方面的发展,对流体力学提出了更广泛深入的需求。
流体力学是一门经典的专业基础课程,是多个院系的专业基础课,特别是清华大学机械学院和澳门所有娱乐官方网站链的平台专业课程,2007年被评为“国家级精品课程”。
本课程讲授流体力学的基本概念、基本原理和基本方法,内容主要包括以下六部分:流体的物理性质、流体运动学、流体动力学基本原理、理想流体动力学、气体动力学基础、粘性流体动力学基础。通过本课程,将培养学生解决流体力学问题所需的建模、求解和分析的能力。本课程作为专业基础课,是后续课程,如空气动力学、粘性流体力学、实验流体力学、计算流体力学、传热学等的先修课,并为解决实际流动问题打下基础。
2.课程名称:计算流体力学基础
课程简介:
“计算流体力学基础”主要介绍流体力学基本方程数值解法的原理与实施。流体力学是复杂的非线性系统,能得到解析解的问题非常有限。随着计算机技术的发展,采用数值方法、通过大规模科学计算解决流体力学问题的计算流体动力学(CFD)应运而生。CFD作为一个完整的学科出现,只有大约五十年的时间,但其重要性目前完全可以和理论及实验流体力学相提并论。“更多数值计算、更少风洞实验”是新型航空航天飞行器设计的重要趋势。通过本课程的学习,同学们不仅会学到CFD的基本原理,也将初步具备编程计算的能力。
本课程以有限差分和有限体积方法为主线,系统地介绍了计算流体力学的基础知识。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本概念、重要性质和典型算法;贴体网格生成基础;激波的数值计算理论、可压缩流动的典型计算方法;不可压缩流动的数值计算方法初步等等内容。
3.课程名称:空气动力学
课程简介:
空气动力学是航空航天重要基础课,也是飞行器设计第一专业课。本课程包含低速空气动力学和高速空气动力学两部分。低速空气动力学包括翼型与机翼基本概念、经典势流理论与流场以及力的分析、薄翼理论、三维机翼理论以及附面层理论。高速空气动力学包括流体力学基本方程以及典型参数关系式、定常可压缩流动波系结构、小扰动理论、可压缩翼型与机翼修正理论、气动热问题。课程采用的是自编教材(吴子牛,白晨媛等,空气动力学,北航出版社,2018年),该教材自2018年出版以来,累计发行近一万册。在课程中,强调物理现象及其产生的逻辑原因,强调构造理论模型的思路,和对最终结果的合理表述,强调经典空气动力学与现代空气动力学解决问题的不同侧面和价值。对于部分内容,强调理论深度。以高亚声速问题为例,先介绍为了研究跨声速问题,需要知道产生声速局部流场对应的条件,为此需要引入高亚声速条件下确定可压缩性修正的卡门钱学森法,并给出速度图法和卡门钱学森法的详细推导过程。有关气动热问题的知识,与工程实际密切结合。课程为48学时,3学分,每年选课人数约50人。
4.课程名称:实验流体力学
课程简介:
本课程主要分为静态测量(基础流体力学实验)和动态测量(先进流体力学测量方法)两部分。首先通过力学相似及模型相似准则、量纲分析等课程内容学习流体力学实验研究的基本理论,通过学习水洞和风洞测量的一般技术及特点,了解各类流动显示方法。在流动速度及压力测量部分,将学习了解各种类型的压力测量仪表(压力计)、压力探针、风速计、空间流动参数的测量方法及测量探针等。在风洞及其实验部分学习风洞知识、测力天平的一般知识以及LabView在实验研究中的一般应用等。在动态测量部分,学习动态压力测量的基本理论、传感器基本原理、测量系统的数学模型、测量及标定方法等。并学习目前最先进的三种测量手段:热线风速仪(HWA)的基本原理、热线测量中的校准与修正、热线热膜形式及各种专门量的测量等;激光测速仪(LDV)的原理与光学布置基本模型、多普勒信号特性、频移原理及实现形式等;粒子图像测速仪(PIV)的基本原理、图像的获取和处理方式、参数设定方法等。
5.课程名称:粘性流体力学
课程简介:
本课程介绍粘性流体运动的规律,理论上讲所有流体都是有粘性的。在自然界,到处都可见到与流体运动有关的现象。包围地球的大气层是流体,地球陆地之间无垠的海洋也是流体,地球内部炙热的岩浆也是流体。小至毛细血管中血液的流动,大至宇宙中天体星云的运动,凡是有流体存在的地方,都有流体力学的问题需要研究。粘性流动与航空航天、船舶、机械、海洋、石油、化工、生物等工程科学也有着密切的关系,是这些研究领域学生的重要专业基础课。本课程分为两大部分:第1-5章讲授粘性层流运动,第6-9章讲授流动稳定性及湍流。具体内容为:第1章 基本概念,第2章 粘性流体运动的基本方程,第3章 粘性流体动力学方程的精确解,第4章 小雷诺数流动,第5章 不可压缩层流边界层,第6章湍流的产生和流动稳定性理论,第7章 湍流运动的基本方程,第8章 均匀各向同性湍流和湍流统计理论,第9章 切变湍流统计特性和湍流相干拟序结构。