工程物理核心：流體力學(xué)的數(shù)值分析綜合研究【大學(xué)組】

機(jī)械工程

項(xiàng)目背景

流體力學(xué)是一門基礎(chǔ)性很強(qiáng)和應(yīng)用性廣泛的學(xué)科，是解決全球變暖、淡水供應(yīng)和新能源問題的幕后功臣，也是機(jī)械工程、化學(xué)工程、土木工程、生物工程、環(huán)境工程、航空航天工程、海洋工程、石油工程、能源工程等工程類專業(yè)和數(shù)值模擬計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的核心研究對象，已被各國政府列入可持續(xù)發(fā)展白皮書。中國國家自然科學(xué)基金針對流體力學(xué)領(lǐng)域最新研究進(jìn)展和發(fā)展方向，促進(jìn)該領(lǐng)域發(fā)展的途徑或措施、優(yōu)先資助領(lǐng)域和研究方向、學(xué)科新的分類和學(xué)科代碼等進(jìn)行深入的交流和研討?？梢哉f，流體力學(xué)具有多樣的研究方向和廣闊的就業(yè)前景。了解流體力學(xué)領(lǐng)域發(fā)展前沿和動態(tài)，具有獨(dú)立開展科學(xué)研究工作能力的高層次專門人才，在政府、建筑開發(fā)、施工、設(shè)計(jì)、科研單位、管理等部門都可以找到極佳的就業(yè)機(jī)會。

項(xiàng)目介紹

本項(xiàng)目將從流體動力學(xué)通用的積分和微分方程形式，并討論流體動力學(xué)中的經(jīng)典問題。而后項(xiàng)目將逐步深入并著重于在可壓縮及不可壓縮情況，時(shí)間無關(guān)問題方程的分別對應(yīng)的數(shù)值解。學(xué)生將在導(dǎo)師的指導(dǎo)下以科學(xué)的方法記錄并且分析研究結(jié)果，在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)提交項(xiàng)目報(bào)告，進(jìn)行成果展示。

適合人群

大學(xué)生

學(xué)生需要具備多元微積分基礎(chǔ), 有Python或其它語言編程經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生優(yōu)先。

導(dǎo)師介紹

卡耐基梅隆大學(xué)終身正教授

Shlomo教授任卡耐基梅隆大學(xué)（CMU）終身正教授，他曾在魏茨曼科學(xué)研究所(Weizmann Institute of Science)攻讀博士學(xué)位。之后移居美國，并在位于美國宇航局蘭利研究中心的ICASE(科學(xué)與工程計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所)工作。教授從1994年任職于卡內(nèi)基梅隆大學(xué)，研究方向包括解決流體動力學(xué)方程和處理大規(guī)模優(yōu)化的相關(guān)問題。

任職學(xué)校

卡耐基梅隆大學(xué)（CMU）始建于1900年，是世界范圍內(nèi)頗負(fù)盛名的私立研究型大學(xué)，擁有世界歷史最悠久的計(jì)算機(jī)學(xué)院之一，在2020年QS世界大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)排名中位列第3，2020年U.S.News計(jì)算機(jī)科學(xué)美國排名第二位?！敖刂?019年3月，學(xué)校的教員和校友中共有20人獲得諾貝爾獎(jiǎng)，13人獲得圖靈獎(jiǎng)，22人獲評美國藝術(shù)與科學(xué)院院士，19人進(jìn)入美國科學(xué)促進(jìn)會，72人入選美國國家學(xué)院?！?

項(xiàng)目大綱

流體動力學(xué)基本方程 The basic equations of fluid dynamics

勢方程的守恒形式及邊界條件,小擾動近似理論(SDA) Conservation form of the potential equation. Boundary conditions and small disturbance approximation (SDA)

亞音速勢方程與邊界條件的離散化及其SDA簡化模型 Discretization of the subsonic potential equation and boundary conditions. Simplified models using SDA

跨聲速流 Transonic flows

超音速離散化及邊界條件 Discretization of the supersonic case. Boundary conditions

項(xiàng)目回顧與成果展示 Program review and presentation

論文輔導(dǎo) Project deliverable tutoring

時(shí)間安排與收獲

7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周論文輔導(dǎo)學(xué)習(xí) 共125課時(shí)

學(xué)術(shù)報(bào)告

優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會議全文投遞與發(fā)表（可用于申請）

結(jié)業(yè)證書

成績單