流动与传热数值计算教学实践中的几点体会

流动与传热数值计算是借助于计算机用数值计算方法研究流动与传热问题的一门学科,它是能源与动力工程专业的一门专业选修研究性课程。本文从教材的选择和案例的补充、课堂教学的组织、实践环节的配合以及分组过程考核与论文考核机制的实施等多个方面,结合自身教学实践进行了探讨,以提高本课程的教学质量,实现教学目标。     

“流动与传热数值计算基础”教学调查与探讨

"流动与传热数值计算基础"是中国石油大学(北京)机械与储运工程学院为油气储运工程、能源与动力工程等专业的本科生开设的一门专业选修课。该课程内容脱胎于研究生课程"数值传热学",理论性较强,而本科生有其特殊的知识结构和学习诉求,因此想要保证该门课程的教学质量,让学生学得扎实,有其特殊的困难和挑战,需要从教学目的、教学内容、教学手段等多方面进行研讨。本文以学习该课程的学生的匿名调查问卷为第一手反馈资料,了解学生学习该门课的动机,探讨影响该课程教学效果的相关因素。以学生的问卷分析结果为基础,结合教师的教学体会,进行了深入的分析和思考,探讨了提高教学质量的方法,初步归纳出对于本科生开设数值计算类课程的几点注意事项。     

微通道内单相水流动与换热的特性研究

微通道传热技术是近几年发展起来的一门新兴的传热技术,具有传热效率高、结构紧凑等优点,是当前流动与传热研究的重要课题。运用计算流体力学程序(CFX)对环形微通道内单相水的流动与换热进行数值模拟,可以形象地描述出管内的流场和温度场,从中分析各种因素对流动与换热所产生的影响。     

数值计算方法在《传热学》课程教学中的应用

为加深学生对《传热学》课程中热传导的数值解法以及对流传热知识的理解,本文选取二维平板导热问题以及典型对流传热问题的数值计算案例,采用Excel软件迭代计算以及CFD仿真软件的模拟分析,并结合多媒体技术进行现场操作和演示,在提高学生学习积极性的同时,帮助学生理解数值计算方法在复杂传热问题中的应用以及不同类型对流传热问题的特点和演变规律。     

“流动与传热数值计算基础”教学方式思考

"流动与传热数值计算基础"是为油气储运工程专业的本科生开设的一门专业选修课。本文以本科生的问卷调查为依据,讨论了不同教学方式对该课程教学效果的影响。结合学生的问卷分析结果,从师生互动、语言表达、肢体动作、现代化教学工具的使用等教学方式方面,给出了提高教学效果的几点建议。     

车辆流体传动与控制课程教学探讨

车辆流体传动与控制课程是车辆工程专业的一门重要选修课,其包括流体力学基础理论、液压、气压和液力传动技术及其在车辆上的应用,具有理论与技术紧密结合的特色,本文针对车辆流体传动课程的特点,并结合新时期工程教育教学形式论述流体传动课程教学的思路和方法。     

“微分方程数值解法”的教学体会

微分方程数值解法是计算数学与应用数学的一门专业基础课,广泛应用于计算物理学、计算流体力学、计算化学、计算生物学和计算经济学等各种领域．教师如何讲授好该课程,使学生切实掌握微分方程的典型数值解法,提高学生的数值思维能力和解决实际问题的能力,是教学研究的重要课题．     

无缝整合协同工作——计算流体力学网格满足快速求解需求

计算流体力学(ComputationalFluid Dynamics,CFD)是一门用数值计算方法直接求解流动主控方程以发现各种流动现象规律的学科,主要包括计算水动力学、计算空气动力学、计算燃烧学、计算传热学、计算化学反应流动和数值天气预报等研究方向。其主要应用领域包括工业应用方面的大规模设计计算问题、飞机设计中全机启动性能计算、火箭发动机的极其复杂多变的燃烧和跨音速流动模拟。目前由于所需设计精度不断提高,CFD所要处理的问题规模越来越巨大,例如机理研究方面的湍流直接模拟,一次生成的网格数就达到了十亿量级。因此,CFD对计算资源有着…     

《化工原理》学习辅导

本学期期末考试内容为上册中第一至四章,其中第一章流体流动、第四章传热为重点内容,本文就这两章内容进行辅导。第一章流体流动流体流动过程是本门课程的基础。本章中着重讨论流体流动的基本原理及其在管内的流     

建筑环境与设备专业流体力学课程教学改革探析

分析了不同工科专业基础课程教材选用《流体力学》中的主要特点,针对建筑环境与设备专业后期课程的教学需要,提出了学生必需掌握的流体力学的基本知识点.通过改进教学方法,将与建筑环境与设备专业紧密相关的工程应用以及科研成果引入课堂,认真分析有关流体流动的基本概念和规律,适当略去繁难的公式推导,利用多媒体演示有关流体流动的规律,帮助学生深刻体会抽象难懂的流动的基本原理.通过改革教学手段,利用网络教学,强化实验教学环节,通过创新实验引发学生思考等对策,激发学生对工程流体力学课程的学习兴趣,提高学生掌握工程流体力学基本知识的能力.     

基于MATLAB的传热学课程虚拟仿真实验平台设计

基于有限差分法和MATLAB图形用户界面(GUI),开发了传热学课程虚拟实验教学平台。用户可以通过图形界面对传热学中常见的一、二维传热问题进行数值模拟,并分析不同的导热类型和热边界条件的影响。模拟结果与经典解析解相符,验证了实验平台的可靠性。将该虚拟实验平台充分发挥了MATLAB在可视化教学上的优势,可灵活安排授课时间,有助于对传热问题数值求解过程的理解,提高教学质量。     

化工原理(上)期末复习指导

1 流体流动 流体流动过程是本门课程的基础,通过本章的学习要求具有以下几方面的能力: (1) 能进行简单管路的设计计算和对已有管路输送能力的核算; (2) 能计算流体输送机械所需功率; (3) 能选择测量流体流速和流量装置。     

浅谈“流体力学与传热”之间的关系

本文主要从流体不同的流动状况和不同的流动方向所产生不同的传热效果来进行分析．指出传热速率的快慢主要与边界层的厚度有关。一般来说，加大流速，不断改变流体的流动方向是减薄边界层，强化传热的有效途径。同时也描述了边界层形成的内外因素，分析了边界层是传热的主要阻力，联系工程实际，理论与实践相结合，进一步阐述流体流动与传热有着必然的关系。不同的流动方式，传热质素就不同。     

化工传递过程开卷考试的教学实践

化工传递过程是一门探讨自然现象和化工过程中动量、热量和质量传递速率的课程。化学工程中各单元操作均被看成传热、传质及流体流动的特殊情况或特定的组合 ,对单元操作的任何进一步研究 ,最终都是归结为这几种传递过程的研究。课程的教学目的是了解和掌握三传现象的机理及其数学描述 ,建立微分方程 ,确定边界条件从而分别求出过程的解析、数值解或转化为准数关联式 ,培养学生分析和解决化学工程中传递问题的能力 ,为在工程上进一步改善各种传递过程和设备的设计、操作及控制过程打下良好的理论基础。这门课程实质是化工传递过程数学描述方…     

CFD数值模拟在计算流体力学项目驱动实践教学中的应用

计算流体力学是热能动力工程等相关专业的学科基础课。结合计算流体力学课程的教学内容与特点,探讨了将CFD数值模拟技术引入到项目驱动实践教学中的教学方法,并以Fluent仿真软件为例,描述了CFD数值模拟技术在计算流体力学项目驱动实践教学中的具体应用案例。     

以涡轮叶片冷却为背景的热工流体综合实验探索

文章针对实践教学、基础理论教学和专业课程教学脱节问题,结合我国实施的“工程教育专业认证”计划,以燃气轮机涡轮叶片冷却结构为载体,设计了应用于本科教学的热工流体综合实验台。将流体力学、传热学和工程热力学相关基础知识与燃气轮机原理专业知识有机地融合在一起,开设了一门独立的实验课程。教学实践表明,该课程的综合性和开放性不仅强化了学生对基础理论知识的理解,还培养了学生学习专业知识的兴趣,提高了学生的动手操作能力。综合性实验的开展是培养学生工程实践能力和开发创新思维的有效途径。     

计算流体力学软件在流体力学专业教学中的应用

计算流体力学软件是流体力学科学与工程研究中的重要工具,不仅能够用于研究实际流动问题,还可在流体力学专业教学中辅助解释流体力学基本概念和物理规律、分析典型流动的流场结构,本文以实例探讨计算流体力学软件的教学应用。     

热平衡法在传热学教学中的应用

热平衡法是作者在传热学教学实践中归纳出来的借助能量转化和守恒定律来计算传热问题的一种思想方法。本文通过典型例题讲解这种方法的应用 ,从而把传热学这门课中的传热计算问题贯穿起来 ,把复杂的传热问题简单化。     

化工原理(上)期末复习指导

1 流体流动流体流动过程是本门课程的基础,通过本章的学习要求具有以下几方面的能力:(1)能进行简单管路的设计计算和对已有管路输送能力的核算;(2)能计算流体输送机械所需功率;(3)能选择测量流体流速和流量装置。为达上述要求,应掌握以下内容。1.1 流体的基本性质流体的密度纯组分的密度,混合气体及混合液体密度的计算。     

以方法论培养为目标的传热学教学中的两个重要概念

传热学是一门理论性很强的专业基础课。为加强教学效果和培养学生的方法论,在教学过程中,特别重视能量守恒和热阻两个重要的基本概念。能量守恒是传热学的理论基础,对于建立微分方程以及计算传热问题都是十分关键的。而热阻以及温差除热阻就是传热量的概念对于简化传热的计算则很有帮助。在教学过程中,要准确地讲授这两个重要的基础概念。