CFD流场模拟虚拟实验在《流体力学》课程教学中应用的思考

摘要

《流体力学》是机械工程、热能动力工程、航空航天、环境工程等工程专业的重要基础课程,是机械、能源类专业必修的主干核心课程.《流体力学》课程教学一般在理论传授基础上辅以实验教学,但常因学生人数多、硬件配置不足等问题,仅少量实验内容可以全程参与,多数则以演示为主甚至放弃,学生理论结合实际的学习效果不佳,难以调动学习探索的热情.本文拟利用CFD流场仿真技术,整合课程虚拟实验案例,形成与理论相配合的虚拟实验体系,一方面弥补了现场实验教学硬件或人员配置条件不足带来的问题,提升理论与实验结合学习的效果;另一方面让学生从流体力学典型问题的底层数学模型出发,认知方程组构建的封闭性与可计算性,认知目前新兴的流体力学研究第三种方法,即计算机数值仿真方法,以提升教学效果.