1、本科生课程,计算流体力学初步,32学时,课程组教师:张楚华教授
2、本科生课程,流体机械内流场数值分析基础,32学时,课程组教师:张楚华教授
3、本科生课程,流体机械内流理论与计算,56学时,课程组教师:张楚华教授,琚亚平教授
4、研究生课程,张量分析及其工程应用,40学时,课程组教师:张楚华教授,刘海湖教授,琚亚平教授
5、本科生课程:流体机械原理,52学时,课程组教师:秦国良教授,张楚华教授,李景银教授,琚亚平教授,张义云副教授,王志恒副教授,林梅研究员
6、本科生课程:高性能计算导论,16学时,课程组教师:张楚华教授
计算流体力学是利用计算方法,在计算机上数值模拟流动问题的一门学科,是研究流体流动、传热和传质的重要方法,也是流体工程中分析和设计流动元件的重要手段。本课程包括计算流体力学的基本概念、理论和方法;有限差分法的差分格式及精度分析;粘性流动方程组的有限体积法基本理论、步骤及实施方法;5种常用离散格式分析;一维、二维和三维非定常对流扩散方程的离散格式及分析;粘性流动方程组的压力修正算法;商业计算流体力学软件应用。
流体机械内流场数值分析基础是利用计算流体动力学方法求解流体机械内部流动问题的一门学科,目前已成为流体机械三元流动分析与设计的重要手段。本课程主要讲授流体机械内部流动数值计算的基本理论、方法及应用,内容包括:流体机械内部三元流动基本理论;计算流体力学基本方法;平面叶栅内部流动的有限差分法及有限体积法;离心叶轮内部流动分析及设计的流线曲率法;流体机械内部全三元粘性流动计算方法;计算流体力学软件在流体机械内流计算中的应用。
本课程教学用书“张楚华,刘海湖,琚亚平,张量分析及其工程应用,西安:西安交通大学出版社,2024”全面、系统地介绍了张量基本概念、基本运算及基本应用,主要内容包括9章:张量预备知识,笛卡尔张量分析,任意曲线坐标系下的张量分析,曲面上的张量分析,张量分析在流体力学、叶轮机械气体动力学、固体力学、电动力学及相对论中的应用。读者通过阅读学习全书,将会深入领会张量基础理论和运算方法,同时还能利用张量方法解决诸多科学技术领域,特别是“机电动”工科专业中的理论建模和实际应用问题。本书是动力工程及工程热物理、机械工程、力学、航空宇航科学与技术、材料科学与工程、电气工程、电子科学与技术等学科的研究生和高年级本科生教材,也可供相关专业领域的科技人员参考。
高性能计算导论是能源与动力工程学院高年级学生的专业选修课程,课程的主要任务是系统讲授高性能计算的基本理论、基本方法及基本应用,包括5章内容:绪论;并行计算机系统结构;并行算法设计与分析;并行算法编程与实践;并行计算流体力学应用。课程的基本要求是:掌握高性能计算的软硬件基础知识,了解Top500高性能计算机系统结构特点、国家超算中心并行开发环境,掌握在个人多核计算机上MPI并行编程环境、工具及用法;掌握并行算法模型、设计策略、设计技术和设计流程;重点掌握MPI进程级并行编程方法,掌握OpenMP线程级并行编程方法,了解CUDA、OpenCL、MIC、OpenACC异构并行编程知识;了解并行计算流体力学软件设计方法及应用的基本知识。培养学生高性能计算的动手能力、创新思维和跨学科学习兴趣。