基于CFD的流体力学实验教学探索与实践

摘要

流体力学实验是资源循环科学与工程专业实验课程中的必修项目。在实验教学过程中,将流体力学的数值模拟技术与实验测试技术相结合,可以加深学生对流体力学理论知识的理解。以圆柱绕流尾涡流场可视化实验为例,利用基于COMSOL仿真软件开发的CFD模拟App,可完成物理建模、网格划分、变参数仿真等数值模拟内容,并可以通过流速云图、压力云图、流线图等模拟结果对卡门涡街脱落频率进行分析,从而增强学生对流体力学理论知识及相关参数物理意义、变化特征的理解,提高学生的实验参与度,使学生掌握基本的理论知识。将CFD模拟与实验测试技术相结合进行教学,可以极大地提升学生的学习兴趣和求知欲,有效提高教学水平和教学质量。