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課程要求 具備基礎(chǔ)高中數(shù)學(xué)知識(shí)和代數(shù)運(yùn)算能力。 對(duì)流體力學(xué)、傳熱學(xué)或工程分析感興趣。 無需具備CFD先驗(yàn)知識(shí)，所有概念均從基礎(chǔ)講起。 準(zhǔn)備筆記本并愿意進(jìn)行概念性思考，將有助于最大化學(xué)習(xí)效果。 課程描述 計(jì)算流體力學(xué)（CFD）是工程領(lǐng)域最強(qiáng)大的工具之一，用于模擬流體流動(dòng)、傳熱、混合、空氣動(dòng)力學(xué)、燃燒以及許多真實(shí)世界的過程。

06 尺度之外的流體力學(xué) 流體力學(xué)源于人們對(duì)地球生活的認(rèn)知，可是在人類生活的地球之外仍有更加廣袤的時(shí)空尺度，許多人將星系與流體力學(xué)聯(lián)系起來，那么星系尺度下的流體力學(xué)又是如何演繹的呢？

流體力學(xué)，是研究流體（液體和氣體）的力學(xué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)科。主要研究在各種力的作用下，流體本身的狀態(tài)，以及流體和固體壁面、流體和流體間、流體與其他運(yùn)動(dòng)形態(tài)之間的相互作用的力學(xué)分支。

更重要的是，計(jì)算流體力學(xué)提供了廉價(jià)的模擬、設(shè)計(jì)和優(yōu)化的工具，以及提供了分析三維復(fù)雜流動(dòng)的工具。在復(fù)雜的情況下，測(cè)量往往是很困難的，甚至是不可能的，而計(jì)算流體力學(xué)則能方便的提供全部流場(chǎng)范圍的詳細(xì)信息。與試驗(yàn)相比，計(jì)算流體力學(xué)具有對(duì)于參數(shù)沒有什么限制，費(fèi)用少，流場(chǎng)無干擾的特點(diǎn)。出于計(jì)算流體力學(xué)如此的優(yōu)點(diǎn)，我們選擇它來進(jìn)行模擬計(jì)算。

基于OpenFOAM 的計(jì)算流體力學(xué)-pitzDaily算例 OpenFOAM 的計(jì)算流體力學(xué)：pitzDaily 算例最后更新：2025 年 9 月視頻格式：MP4 | 視頻編碼：h264，分辨率 1920×1080 | 音頻編碼：AAC，采樣率 44.1 千赫，雙聲道授課語言：英語 | 課程時(shí)長：58 分鐘 | 文件大小：306 兆字節(jié) 課程核心：通過經(jīng)典 OpenFOAM

該算例雖幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，卻能完整捕捉流動(dòng)分離、回流、再附著等核心流動(dòng)特征，是計(jì)算流體力學(xué)中學(xué)習(xí)湍流建模的理想入門案例。

內(nèi)容結(jié)構(gòu)指引計(jì)算流體力學(xué)概述 | 流體力學(xué)的一些基本概念 | 流體力學(xué)的控制方程粘性流動(dòng)的控制方程（納維-斯托克斯方程） | 無粘流的控制方程（歐拉方程）適合CFD的控制方程 | NS方程的無量綱化 | 簡(jiǎn)化NS方程主要名詞檢索計(jì)算流體力學(xué)（CFD） | 離散化 | 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) | 流動(dòng)微團(tuán) | 控制體 | 流動(dòng)模型 | 物質(zhì)導(dǎo)數(shù)當(dāng)?shù)貙?dǎo)數(shù) | 遷移導(dǎo)數(shù) | 速度散度

四、課程講師： 來自全球頂尖大學(xué)香港科技大學(xué)，博士，具有豐富的流體力學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)，包括實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)，近年來發(fā)表論文10余篇，申請(qǐng)專利三項(xiàng)。擅長領(lǐng)域：流體力學(xué)與人工智能的交叉科學(xué)，流場(chǎng)預(yù)測(cè)與重構(gòu)，AI for CFD， 深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的氣動(dòng)優(yōu)化。五、課程特色：1、前沿技術(shù)深度聚焦：結(jié)合大量實(shí)戰(zhàn)案例與項(xiàng)目演練，聚焦人工智能技術(shù)在流體力學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。

流體基礎(chǔ)理論鋪墊：課程并非直接深入復(fù)雜的流體力學(xué)公式推導(dǎo)，而是從流固耦合分析必需的基礎(chǔ)概念入手，結(jié)合結(jié)構(gòu)工程師熟悉的力學(xué)邏輯，講解流體的粘性、壓縮性、壓力傳遞特性，以及流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)場(chǎng)交互的基本原理（如作用力與反作用力在耦合界面的傳遞規(guī)律）。例如，通過對(duì)比固體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，類比講解流體的壓力 - 速度關(guān)系，幫你快速建立流體力學(xué)的核心認(rèn)知，為后續(xù)耦合分析打下基礎(chǔ)。2.

五、課程特色：1、前沿技術(shù)深度聚焦：結(jié)合大量實(shí)戰(zhàn)案例與項(xiàng)目演練，聚焦人工智能技術(shù)在流體力學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。2、全方位技能提升：涵蓋經(jīng)典流體力學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)、時(shí)空超分辨率、深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)等核心知識(shí)，全方位提升您的流體力學(xué)計(jì)算與應(yīng)用能力。 3、專業(yè)優(yōu)質(zhì)資源：提供豐富案例數(shù)據(jù)與代碼資源，確保學(xué)習(xí)效果與實(shí)踐體驗(yàn)。

流體力學(xué)主要是研究物體在流動(dòng)狀態(tài)下的受力情況。近年來由于流體力學(xué)和數(shù)理分析的融合，流體工程得到了快速地發(fā)展，同時(shí)也推動(dòng)了多個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

流體力學(xué)與人工智能技術(shù)的交叉有著巨大發(fā)展前景，人工智能技術(shù)推動(dòng)流體力學(xué)形成第四研究新范式只是時(shí)間問題【3】。

基于 OpenFOAM 的計(jì)算流體力學(xué)（CFD）設(shè)計(jì)優(yōu)化 課程定位：從流動(dòng)仿真到自動(dòng)化外形與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)收獲 借助簡(jiǎn)單流動(dòng)案例，理解基于 CFD 的設(shè)計(jì)優(yōu)化，以及靈敏度優(yōu)化、外形優(yōu)化和拓?fù)鋬?yōu)化的相關(guān)概念。 無需掌握伴隨理論前置知識(shí)，即可在 OpenFOAM v2412 中搭建基于伴隨方法的靈敏度分析流程。

06 尺度之外的流體力學(xué) 流體力學(xué)源于人們對(duì)地球生活的認(rèn)知，可是在人類生活的地球之外仍有更加廣袤的時(shí)空尺度，許多人將星系與流體力學(xué)聯(lián)系起來，那么星系尺度下的流體力學(xué)又是如何演繹的呢？

然而作為流體力學(xué)的大師，Batchelor又是深愛著這個(gè)行業(yè)，每天可以通過論文和全世界的學(xué)者交流，并能夠了解流體力學(xué)最新的動(dòng)態(tài)也讓Batchelor感到非常興奮。也正是源于這份熱愛，Batchelor才能夠四十年如一日的堅(jiān)守在這份崗位上。 Batchelor對(duì)于流體力學(xué)的熱愛， 使得他時(shí)刻關(guān)注著流體力學(xué)的發(fā)展。

比如我們看到手機(jī)的 “防水性能” 很好，不會(huì)想到這背后是工程師用流體力學(xué)模擬 “水在手機(jī)縫隙中的滲透路徑”；看到高鐵跑得又快又穩(wěn)，不會(huì)想到這是通過流體力學(xué)優(yōu)化 “列車外形”，減小空氣阻力。但正是這種 “低調(diào)”，讓流體力學(xué)的范疇不斷擴(kuò)大。

它給出的速度正好等于物體從高度h 自由落下所獲得的速度，這個(gè)結(jié)果是在理想流體的假定下求出的，實(shí)際上由于內(nèi)摩擦的作用，流速應(yīng)比√2gh 小1-2%。小孔流量為下載地址：流體力學(xué)-王洪偉

事實(shí)上，流體力學(xué)無處不在，你可能沒有意識(shí)到，我們的動(dòng)作或行為也涉及到流體力學(xué)。無論是揮舞雙手、用手指翻轉(zhuǎn)筆桿，還是劃著船穿越波濤洶涌的水面——這些活動(dòng)都涉及推動(dòng)流體或制造渦流。 動(dòng)物在日常活動(dòng)中是如何利用流體力學(xué)的？ 動(dòng)物或微生物也許比你更了解流體力學(xué)。 比如，在鹽堿地和惡劣環(huán)境中群居的火烈鳥。

哭笑不得之際，我們不禁要問，流體力學(xué)到底是干啥的？

使用理想氣體模型對(duì)過熱蒸汽進(jìn)行處理，計(jì)算流體力學(xué)(computational fluid dynamic ,CFD)求解方法如表1所示。