1、浙江大学研究生课程教学大纲一、基本情况课程编号 2423008 开课（院）系 航空航天学院，流体所 开课学期 冬学期中文课程名称 计算传热学英文课程名称 Numerical Heat Transfer授课语言 中文任课教师 1 沈新荣 职称 副教授 工作证号 0098025E-mail： Xinrong.S 联系电话 13355789661自学 课外 2 学时 完成大作业 的补充讲课 22 学时讨论 2 学时实验 6 学时课内总学时数及其分配（1学分 16 学时）32 学时其他（答辩） 2 学时学分数 2 考核方式 专题作业面试（答辩）期末笔试二、课程内容中文简介（不少于 300字）本课程介绍
2、了 CFD(计算流体力学) 中的一个应用广泛、发展成熟的有限容积法，重点讲解有限容积法的区域数值离散、方程离散、代数方程的 TDMA 求解、及压力与速度耦合关系的 SIMPLE 处理算法、SIMEPLE 程序数值求解等。具体内容包括（1）流动与传热学基础知识；（2）常用 CFD 数值离散格式；（3）控制容积法的离散化求解；（4）简单热传导问题的数值计算；（5）对流扩散问题的数值计算；（6）流动与传热耦合问题的数值计算；（7）SIMPLE 算法与程序讲解；（8）湍流模型数值计算基础；（9）CFD 工程软件讲解。针对传热与流体流动工程问题，本课程同时要求能独立运用 SIMPLE 系列算法和SIMP
3、LE 程序，解决一个典型的工程问题。三、课程内容外文简介This course introduces the widely-used and well-developed finite volume method (FVM) in CFD. The emphasis is placed on the following: the discretization of computational domain, equation discretization, TDMA algorithm of linear equations, proper treatment of velocity and
4、pressure decoupling and SIMPLE numerical program. The detailed contents include: (1)The fundamental principle of flow and heat transfer;(2) the commonly-used numerical discretization schemes; (3) the disretization and solution procedure of FVM; (4) the numerical simulation of simple heat conduction
5、problem; (5) the numerical simulation of convection-diffusion problem; (6) the numerical simulation of the conjugation of flow and heat transfer; (7) the explanation of SIMPLE algorithm and SIMPLE program; (8) the fundamental of numerical simulation of turbulent model; (9) the introduction of CFD so
6、ftwareAiming at the flow and heat transfer problem in engineering applications, the purpose of the course is to solve such problems independently using the SIMPLE series algorithm and SIMPLE program.四、预备知识或先修课程要求流体力学基础计算方法工程热力学基础五、教学目的与要求（不少于 200字）通过本课程的学习，要求掌握流动与传热学数值计算的基础知识和湍流数值模拟的基础知识，学会熟练运用控制容积法
7、对守恒型方程进行数值离散化、离散代数方程组的数值求解、及压力与速度耦合关系的 SIMPLE 处理技巧。同时，还要求了解常用CFD 软件，针对具体工程问题能独立进行物理模型的简化，运用 SIMPLE 系列算法和二维 SIMPLE 程序解决具体的传热与流体流动问题。六、教材或讲义1、陶文铨 数值传热学 （第二版） ，西交大出版社，20022、 传热与流体流动的数值计算 ，浙大出版社，2002七、参考书目1、Patankar S.V. Numerical heat transfer and fluid flow. New York:McGraw-Hill, 19802、陶文铨、陈在康 计算流体力学与
8、传热学 ，中国建筑工业出版社，19913、郭宽良 数值计算传热学安徽科学技术出版，19874、Numerical Method in Heat Transfer5、Numer Heat Transfer6、Int. J. Numerical Method in Engineering八、教学日历（授课内容详细至二级标题，实验课、讨论课写出题目或主题）周次 教学内容（包括课堂讲授、实验、讨论、考试等） 备注一第一章 引 言1.1 数值传热学的基础1-2 数值传热学的基本概念1-3 传热问题的数值计算1-4 CFD 中常用方法1-5 数值传热学中的难题1-6 数值传热学的商用软件第二章 流动与传热
9、的控制方程2.1 控制微分方程2.2 关于初始条件和边界条件 二第三章 数值离散化方法3.1 一维简单对流扩散问题3.2 一维简单问题 FDM3.3 一维定常问题控制容积法3.4 FVM 两个物理原则和四个基本规则3.5 FVM 与 CFD 其它方法的比较 三第四章 离散化方程和求解方法4.1 Gauss 消元法4.2 对称正定矩阵分解法4.3 三对角线矩阵解法（TDMA）4.4 环形 TDMA 解法4.5 双变量 TDMA 算法 4.6 块三对角矩阵解法4.7 高斯塞德尔迭代法4.8 逐线迭代方法4.9 交替方向隐式格式()4.10 强隐式方法（SIP）4.11 松驰迭代处理技术 4.12
10、非定常问题的迭代算法四第五章 热传导问题5.1 一维热传导问题5.2 二维热传导问题5.3 极坐标系下的二维导热问题5.4 变系数二维导热问题5.5 热传导的反问题五第六章 对流换热问题6.1 控制方程对流项的离散化 6.2 对流换热问题的数值离散化6.3 流函数涡量法的数值离散6.4 原始变量的有限容积法数值离散6.5 SIMPLE 算法及其发展6.6 SIMPLE 问题大作业布置，每人一个大作业六第七章 湍流问题数值计算及 SIMPLE 程序7.1 湍流基础7.2 湍流模型与数值计算基础7.3 SIMPLE 程序专题讲座 7.4 讨论课程安排讨论课程七第八章 CFD 工程软件基础与讨论8.1 FLUENT 软件基础讲解8.2 SIMPLE 程序专题讨论实验课程八答辩与总结1、SIMPLE 问题大作业答辩，每人一个专题专门进行答辩2、数值传热学课程总结实验课程九、备注
