现代流体力学数值模拟方法

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现代流体力学数值模拟方法视频慕课课程简介：

随着计算机和高性能计算服务器技术的发展，现代计算流体力学方法也不断进步、推陈出新。一方面高精度VOF方法、LES方法、SPH方法等为流动机理认识、先进飞机设计、海洋工程技术等的发展提供了有力支撑；另一方面对这些方法的发展和完善本身也吸引了研究者的关注。本课程通过对常见的现代流体力学数值模拟方法的理论推演，清楚展示各方法的求解细节，并进一步建立了各方法之间的联系，使学生明确自己的研究领域在现代流体模拟方法中的定位，快速找到适合自身的算法

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现代流体力学数值模拟方法课程列表：

第一章 绪论

-1.1 数值模拟在流体力学研究中的意义

--第1讲 数值模拟在流体力学研究中的意义

-1.2 现代流体力学数值模拟方法介绍

--第2讲 现代流体力学数值模拟方法介绍

-第一章测验题

第二章 基于NS方程的经典数值模拟方法

-2.1 基本假设与流动的运动学描述

--第3讲 基本假设与流动的运动学描述

-2.2 基本控制方程

--第4讲 基本控制方程

-2.3 控制方程（N-S方程）的简化

--第5讲 控制方程（N-S方程）的简化

-2.4 N-S方程的离散-有限体积方法

--第6讲 N-S方程的离散-有限体积方法

-2.5 计算域离散

--第7讲 计算域离散

-2.6 边界条件

--第8讲 边界条件

-2.7 湍流与湍流模拟

--第9讲 湍流与湍流模拟

-2.8 多相流与多相流模拟

--第10讲 多相流与多相流模拟

-2.9 CFD模拟典型案例-圆柱绕流/涡激振动

--第11讲 CFD模拟典型案例-圆柱绕流/涡激振动

-2.10 CFD模拟典型案例-限制航道内船过桥墩的流体动力模拟

--第12讲 CFD模拟典型案例-限制航道内船过桥墩的流体动力模拟

--第二章测验题

第三章 格子Boltzmann方法

-3.1 格子Boltzmann方法理论基础

--第13讲 格子Boltzmann方法理论基础

-3.2 格子Boltzmann方法的实现过程及分类

--第14讲 格子Boltzmann方法的实现过程及分类

-3.3 格子Boltzmann方法的验证与精度分析

--第15讲 格子Boltzmann方法的验证与精度分析

-3.4 多相流的格子Boltzmann模拟

--第16讲 多相流的格子Boltzmann模拟

-3.5 气泡上浮现象的格子Boltzmann模拟

--第17讲 气泡上浮现象的格子Boltzmann模拟

-3.6 基于格子Boltzmann方法的槽道湍流模拟

--第18讲 基于格子Boltzmann方法的槽道湍流模拟

-3.7 基于格子Boltzmann方法的管道湍流模拟

--第19讲 基于格子Boltzmann方法的管道湍流模拟

-3.8 疏水表面气膜驻留过程的格子Boltzmann模拟

--第20讲 疏水表面气膜驻留过程的格子Boltzmann模拟

-第三章测验题

第四章 边界元方法

-4.1 边界元法简介

--第21讲 边界元法简介

-4.2 边界元法的基本理论与实现方法

--第22讲 边界元法的基本理论与实现方法

-4.3 案例1：超声激励下刚性边界附近双空化气泡耦合运动特性研究

--第23讲 案例1：超声激励下刚性边界附近双空化气泡耦合运动特性研究

-4.4 案例2：水下爆炸气泡与破损边界的耦合作用研究

--第24讲 案例2：水下爆炸气泡与破损边界的耦合作用研究

-4.5 案例3：水下爆炸气泡与三维悬浮体的耦合作用研究

--第25讲 案例3：水下爆炸气泡与三维悬浮体的耦合作用研究

-第四章 测验题

第五章 光滑粒子流体动力学方法

-5.1 光滑粒子流体动力学方法简介

--第26讲 光滑粒子流体动力学方法简介

-5.2 光滑粒子流体动力学SPH基本理论及实现方法

--第27讲 光滑粒子流体动力学SPH基本理论及实现方法

-5.3 案例1：浮体与自由液面耦合作用的SPH求解方法

--第28讲 案例1：浮体与自由液面耦合作用的SPH求解方法

-5.4 案例2：刚体入水过程的动力学行为研究

--第29讲 案例2：刚体入水过程的动力学行为研究

-第五章 测验题

第六章 分子动力学模拟

-6.1 分子动力学模拟的基本原理

--第30讲 分子动力学模拟的基本原理

-6.2 分子动力学模拟的过程

--第31讲 分子动力学模拟的过程

-6.3 案例1：固液相互作用强度对滑移和流场特性的影响

--第32讲 案例1：固液相互作用强度对滑移和流场特性的影响

-6.4 案例2：剪切率和粘性加热对滑移和流场特性的影响

--第33讲 案例2：剪切率和粘性加热对滑移和流场特性的影响

-6.5 案例3：纳米结构固体表面的滑移和流场特性

--第34讲 案例3：纳米结构固体表面的滑移和流场特性

-6.6 案例4：粗粒化模型下高分子流动的滑移控制方法研究

--第35讲 案例4：粗粒化模型下高分子流动的滑移控制方法研究

-第六章 测验题

第七章 人工智能与CFD的结合

-7.1 基于遗传规划的流动控制

--第36讲 基于遗传规划的流动控制

-7.2 基于深度强化学习的流动控制 案例1：钝体水动力隐身

--第37讲 基于深度强化学习的流动控制 案例1：钝体水动力隐身

-7.3 基于深度强化学习的流动控制 案例2：钝体减阻

--第38讲 基于深度强化学习的流动控制 案例2：钝体减阻

-第七章 测验题

第八章 总结

-8.1 课程总结

--第39讲 课程总结

-第八章 测验题

现代流体力学数值模拟方法开设学校：西北工业大学

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