西南交通大学计算流体力学课件contents目录• 计算流体力学概述• 流体动力学基础• 数值模拟方法• 计算流体力学软件介绍• 计算流体力学案例分析• 计算流体力学展望01计算流体力学概述定义计算流体力学（ Computational Fluid Dynamics ， CFD ）是一门应用数学和计算机科学来模拟和分析流体流动、传热和化学反应等过程的学科。特点CFD 具有数值模拟的特点，可以模拟复杂几何形状、复杂流体和边界条件下的流动问题，提供定量的流场信息，是实验研究和物理模拟的有力补充。定义与特点计算流体力学的应用领域能源环境工程燃烧模拟、风能开发、核能反应堆热工水力分析等。大气污染、水处理和排放物扩散等模拟。航空航天交通运输生物医学飞机和航天器的设计和优化，气动性能预测等。汽车、船舶和高铁等交通工具的流体动力性能分析。血液流动、呼吸系统模拟和药物输送等。20 世纪 50 年代，数值计算方法的发展为 CFD 奠定了基础。奠基阶段20 世纪 60-70 年代，有限差分法和有限元法在流体力学中的应用逐渐成熟。发展阶段20 世纪 80-90 年代，随着计算机技术的飞速发展， CFD 在各个领域得到广泛应用。成熟阶段21 世纪以来， CFD 与人工智能、大数据等技术的结合，推动了流体动力学领域的创新发展。现代阶段计算流体力学的发展历程02 流体动力学基础 流体静力学流体静力学基本概念流体静力学是研究流体在静止状态下的力学性质的科学。流体静力学基本原理流体静力学的基本原理包括流体平衡原理、帕斯卡原理等。流体静力学应用流体静力学在工程中有着广泛的应用，如水箱设计、管道压力计算等。流体动力学基本概念流体动力学是研究流体在运动状态下的力学性质的科学。流体动力学基本原理流体动力学的基本原理包括伯努利定理、斯托克斯定理等。流体动力学应用流体动力学在航空航天、船舶、汽车等领域有着广泛的应用。流体动力学拉格朗日法是以流体质点作为描述对象的方法，能够描述流体质点的运动轨迹和速度变化。欧拉法是以空间点作为描述对象的方法，能够描述流场中各点的速度和压力等参数。流体运动的描述方法欧拉法拉格朗日法03 数值模拟方法通过将偏微分方程离散化为差分方程进行求解的方法。总结词有限差分法是一种将偏微分方程离散化为差分方程进行求解的方法。它通过将连续的空间离散化为有限个离散点，将偏微分方程转化为差分方程，从而可以通过迭代的方式求解。这种方法在计算流体力学中广泛应用于求解对流方程...
