流体动力学MCEN90008

　　课程内容：

　　流体动力学课程为学生提供了计算绕体流体流动所需的基本技能。从广义上讲，该课程分为两个单元。第一单元是位势流，第二单元是可压缩流。这些同样可以分别被描述为亚音速和超音速空气动力学。流体流动在许多工程系统中具有广泛的应用，例如建筑物通风，混合以及气象应用。超音速则更侧重于航空/航天方面的应用。

　　流体动力学课程的两个单元都将从控制流体流动运动的基本方程开始，并构建一套可用的工具，使学生能够计算势流和超音速流中的流场。这种方法将使学生清楚地了解所使用的工具的起源，并清楚地了解其局限性。这些知识是必要的，因为这些理论为工业中使用的早期计算流体动力学软件提供了很大一部分骨干。这两个单元通过同一个目标紧密相连。课程将从第一原理慢慢构建，介绍亚音速和超音速流中使用的分析技术，直到最终课程以演示如何使用这些技术来计算亚音速翼型流(和升力系数)来结束。

　　流体动力学课程将涵盖以下主题：

　　第一单元：有无漩涡的无粘流动，流函数和速度势的概念和分析，不可压缩粘性流经过具有涡流脱落的物体，马格努斯效应，复速度势。

　　第二单元：声速，气动加热，正、斜激波，薄翼型理论，震波膨胀理论，边界层和冲击波相互作用，"声障"，实验技术。

　　学习成果：

　　完成课程学习后，学生应该能够：

　　1、使用复杂的速度势分析来解决各种无粘性流问题，包括通过翼型的不可压缩流。

　　2、使用 Matlab 查找某些更复杂的流动情况的数值解。

　　3、了解亚音速翼型的基本特征，包括升力、阻力和失速。

　　4、将震波膨胀理论应用于各种情况下的流动求解，包括预测超音速流中二维物体的升力和阻力。

　　5、将暗角或线性理论应用于薄翼型。

　　6、了解超音速翼型设计的基本特征，并了解亚音速和超音速机身设计之间的差异。