中國文化大學教師教學大綱

課程資料

8677 電腦輔助熱流分析 開課學期：1092
 開課班級： 機械系 4B
授課教師：張鴻明 選修 學期課 學分數：3.0 大義 0330 星期四 14:10-17:00
8677 COMPUTER AIDED ENGINEERING-HEAT TRANSFER AND FLUID FLOW 2021 Spring
 Department of Mechanical Engineering 4B
Professor：CHANG, HUNG-MING Elective Semester Credits: 3.0 Da Yi 0330 Thursday 14:10-17:00

發展願景

傳揚中華文化，促進跨領域創新，與時精進，邁向國際
It is our objective to promote Chinese culture, enhance cross-disciplinary innovation, seek constant advancement, and embrace global community.

辦學宗旨

秉承質樸堅毅校訓，承東西之道統，集中外之精華，研究高深學術, 培養專業人才，服務社會，致力中華文化之發揚, 促進國家發展.
Based on our motto—“Temperament, Simplicity, Strength, and Tenacity,” “inheriting the merits of the East and the West” and “absorbing the essence of Chinese and foreign cultures,” we make it our mission to pursue advanced research, develop professional talents, serve the society, promote Chinese culture and support national development.

校教育目標
校基本素養
校核心能力

院教育目標

研究創新、科技興國
發展產業、學以致用
培育優秀青年工程師

院核心能力

科學理論與工程知識
系統設計與資通科技
實驗分析與實踐技能
創新整合與終身學習
工程倫理與社會責任
計畫管理與團隊合作

系教育目標

培養學生機械工程專業理論基礎
培養學生應用電腦於設計分析之能力
培養學生系統整合及實作能力
培養學生團隊合作精神與擴展國際視野

系核心能力

運用數學、科學及工程知識的能力
設計與執行實驗，以及分析與解釋數據的能力
執行工程實務所需技術、技巧及使用工具之能力
設計工程系統、元件或製程之能力
有效溝通與團隊合作的能力
發掘、分析及處理問題的能力
認識時事議題，瞭解工程技術對環境、社會及全球的影響，並培養持續學習的習慣與能力
理解專業倫理及社會責任

課程目標

教授以電腦軟體分析熱流問題的方法和其基本原理。讓學生體認熱力學，流體力學和熱傳學理論在分析相關工程問題上的用處。

課程能力

運用數學、科學及工程知識的能力 (比重 40%)
設計與執行實驗，以及分析與解釋數據的能力 (比重 10%)
執行工程實務所需技術、技巧及使用工具之能力 (比重 10%)
設計工程系統、元件或製程之能力 (比重 30%)
發掘、分析及處理問題的能力 (比重 10%)

課程概述

本課程主要在於帶領學生學習以電腦軟體分析熱流問題並學習數值計算原理。讓學生體認熱力學，流體力學和熱傳學理論在分析相關工程問題上的用處。內容包括軟體之使用，問題之界定，數理模式之建立，熱傳導與流場問題之電輔分析，有限體積法介紹。課程將介紹泛用型CFX套裝計算軟體之應用。1.Objective: to introduce the finite volume method to the students so that they know how to solve mathematical models of the conduction heat transfer and fluid flow related engineering problems.
2. Contents: Applying CFX package to study a conduction heat transfer problem and a fluid dynamics problem, differential governing equations of the problems,discretization methods, structured grid and unstructured grid,appropriate boundary conditions,results analysis.

授課內容

本課程主要在於帶領學生學習以電腦軟體分析熱流問題並學習數值計算原理。讓學生體認熱力學，流體力學和熱傳學理論在分析相關工程問題上的用處。內容包括軟體之使用，問題之界定，數理模式之建立，熱傳導與流場問題之電輔分析，有限體積法介紹。課程將介紹泛用型CFX套裝計算軟體之應用。1.Objective: to introduce the finite volume method to the students so that they know how to solve mathematical models of the conduction heat transfer and fluid flow related engineering problems.
2. Contents: Applying CFX package to study a conduction heat transfer problem and a fluid dynamics problem, differential governing equations of the problems,discretization methods, structured grid and unstructured grid,appropriate boundary conditions,results analysis

授課方式

課堂講解與實作



疫情造成停課時之動態應變措施:請屆時隨時瀏覽課輔系統中本課程之公告欄

評量方式

課程能力
/評量方式		運用數學、科學及工程知識的能力 (比重 40%)設計與執行實驗，以及分析與解釋數據的能力 (比重 10%)執行工程實務所需技術、技巧及使用工具之能力 (比重 10%)設計工程系統、元件或製程之能力 (比重 30%)發掘、分析及處理問題的能力 (比重 10%)
出席紀錄考核評量%%%%%%
期末測驗評量%%%%%%
期末報告%%%%%%
期中測驗評量%%%%%%
作業%%%%%%

上課用書

（師生應遵守智慧財產權及不得非法影印）
1.講義
2. ANSYS CFD  手冊(含原理、方法、 案例)
3. An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method (2nd Edition) ; H. Versteeg and W. Malalasekra ; 2007

參考書目

（師生應遵守智慧財產權及不得非法影印）
1.Numerical Heat Transfer and Fluid Flow;V. S Patankar; Hemisphere;1996
2.Introduction to Fluid Mechanics;Fox, R. W. and McDonald, A. T.;John Wiley & Sons(滄海); 2004  
3.Introduction to Heat Transfer;  Frank P. Incropera, David P. DeWitt, Theodore L. Bergman, and Adrienne S. Lavine ; Wiley(新月);2007  
4. Kuang-Chung Tsai a,n, Hon-HsiangChen a, Shin-KuLee b,    Critical ventilation velocity for multi-source tunnel fires,J. WindEng.Ind.Aerodyn.98(2010)650–660.

其他備註


疫情造成停課時之動態應變措施:請屆時隨時瀏覽課輔系統中本課程之公告欄

課程需求

要報告

期末報告格式:參考系專題報告形式
要考試
期中考:案例分析
期末考:原理和觀念

輔導時間

教師聯絡資訊

Email：hmjang@faculty.pccu.edu.tw
分機：33328

課程進度

  1. 2021/02/25電輔熱流分析技術應用與發展現況.

    備註

    對應畢業生核心能力:1,3,6,7,8
  2. 2021/03/04ANSYS DesignModeler軟體之使用

    備註

    前處理(繪圖技術)
    對應畢業生核心能力:3,4,5,6,7,8
  3. 2021/03/11ANSYS DesignModeler軟體之使用

    備註

    前處理(繪圖技術)
    對應畢業生核心能力:3,4,5,6,7,8
  4. 2021/03/18ANSYS Mesh 軟體之使用    

    備註

    前處理(網格化技術)
    對應畢業生核心能力:3,4,5,6,7,8
  5. 2021/03/25ANSYS CFD(CFX/Fluent)套裝計算軟體之使用1:熱傳導問題之界定，數理模式之建立，電腦軟體之應用

    備註

    前處理(熱傳導場域條件設定)
    後處理(熱傳導場域計算結果顯示與分析)
    對應畢業生核心能力:1,2,3,4,5,6,7,8
  6. 2021/04/01ANSYS CFD(CFX/Fluent)套裝計算軟體之使用2:內流場問題之界定，數理模式之建立，電腦軟體之應用

    備註

    前處理(流場條件設定)
    後處理(流場計算結果顯示與分析)對應畢業生核心能力:1,2,3,4,5,6,7,8
  7. 2021/04/08校慶補假
  8. 2021/04/15  ANSYS CFD(CFX/Fluent)套裝計算軟體之使用4:熱流複合場問題之界定，數理模式之建立，電腦軟體之應用

    備註

    對前處理(熱流場條件設定)
    後處理(熱流場計算結果顯示與分析)對應畢業生核心能力:1,2,3,4,5,6,7,8
  9. 2021/04/22期中考

    備註

    對應畢業生核心能力:1,2,3,4,6,7,8
  10. 2021/04/29有限體積法原理,案例分析練習

    備註

    governing equations of fluid flow and heat transfer, classical turbulence models
    ,finite volume method for diffusion problems
    對應畢業生核心能力:1,2,3,4,5,6,7,8
  11. 2021/05/06有限體積法原理,案例分析練習

    備註

    finite volume method for convection-diffusion problems
    對應畢業生核心能力:1,2,3,4,5,6,7,8
  12. 2021/05/13有限體積法原理,案例分析練習

    備註

    solution of discretized equations
    對應畢業生核心能力:1,2,3,4,5,6,7,8
  13. 2021/05/20有限體積法原理,案例分析練習

    備註

    solution of discretized equations
    對應畢業生核心能力:1,2,3,4,5,6,7,8
  14. 2021/05/27期末考

    備註

    對應畢業生核心能力:1,2,3,4,6,7,8
  15. 2021/06/03
  16. 2021/06/10
  17. 2021/06/17
  18. 2021/06/24