高级流体动力学MCEN90018

　　课程内容：

　　流体动力学是机械工程的基础学科之一。高级流体动力学课程的第一部分，学生将学习边界层理论，这是空气动力学设计的一个关键要素。一系列关于风力工程的客座演讲将以此知识为基础，让学生了解当今社会最重要的可再生能源之一。高级流体动力学课程的第二部分，学生将学习数据采集和分析。这些技能是从事当今和未来技术工作的工程师所必需的。该课程将帮助学生理解传感器系统和仪器的成本、困难和可能性，包括但不限于流体动力学的应用。

　　高级流体动力学课程将涵盖流体力学中精选的高级主题。课程大致分为两个单元：

　　第一单元：湍流和边界层。涵盖的主题包括应用于附壁流的纳维尔-斯托克斯方程、边界层方程的相似解、Blasius解、Falkner-Skan解、分离流、湍流边界层、雷诺平均纳维尔-斯托克斯方程、量纲分析、管道摩擦、冯卡门动量积分方程、粗糙度。

　　第二单元：实验技术。通过一系列讲座、实验和作业，学生将了解与流体力学相关的实验(和数值)技术的关键概念。涵盖的主题包括数据分析(包括相关性，离散傅立叶变换，能谱)、粒子图像测速技术、热线风速测定法、高级势流数值技术。

　　学习成果：

　　高级流体动力学课程结束时，学生应该能够：

　　1、理解流体力学各种实验技术的局限性和优点，并对这些技术背后的物理学有一个很好的理解。

　　2、将当代数据分析应用于流体力学领域的实验，尤其是与边界层和湍流相关的实验。

　　3、应用粒子图像测速技术和热线风速测定法研究复杂的流体流动。

　　4、理解流体运动方程如何应用于近壁流动。

　　5、理解工程应用中边界层的重要性。

　　6、理解湍流在工程应用中的作用。