第一章計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）的起源與發(fā)展第二章CFD基本原理與數(shù)學(xué)模型第三章CFD數(shù)值方法與求解策略第四章CFD網(wǎng)格生成與優(yōu)化技術(shù)第五章CFD應(yīng)用前沿與工業(yè)實(shí)踐第六章2026年CFD發(fā)展趨勢(shì)與展望01第一章計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）的起源與發(fā)展第一章計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）的起源與發(fā)展古代流體力學(xué)的萌芽古希臘時(shí)期，阿基米德浮力定律的發(fā)現(xiàn)牛頓的流體力學(xué)基礎(chǔ)17世紀(jì)，牛頓提出了粘性流體運(yùn)動(dòng)的基本方程——Navier-Stokes方程CFD的早期發(fā)展20世紀(jì)初，雷諾數(shù)概念的提出標(biāo)志著流體力學(xué)從理論向?qū)嶒?yàn)計(jì)算的過(guò)渡現(xiàn)代CFD的誕生1940年代，NACA開(kāi)發(fā)的早期CFD程序奠定了現(xiàn)代CFD的基礎(chǔ)計(jì)算技術(shù)的革命1950年代至1970年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步使CFD從理論走向?qū)嶋H應(yīng)用CFD的廣泛應(yīng)用1980年代至今，CFD在航空、化工、能源等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用CFD發(fā)展歷程的圖文展示CFD的發(fā)展歷程是一個(gè)從理論到實(shí)踐、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程。從古希臘的阿基米德浮力定律開(kāi)始，到牛頓提出的Navier-Stokes方程，再到20世紀(jì)初雷諾數(shù)概念的提出，流體力學(xué)逐漸從純理論走向?qū)嶒?yàn)計(jì)算。1940年代，NACA開(kāi)發(fā)的早期CFD程序奠定了現(xiàn)代CFD的基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，CFD在1950年代至1970年代從理論走向?qū)嶋H應(yīng)用。1980年代至今，CFD在航空、化工、能源等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。圖1展示了CFD發(fā)展歷程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，包括重要理論發(fā)現(xiàn)、技術(shù)突破和應(yīng)用領(lǐng)域。02第二章CFD基本原理與數(shù)學(xué)模型第二章CFD基本原理與數(shù)學(xué)模型連續(xù)介質(zhì)假設(shè)CFD的基礎(chǔ)是連續(xù)介質(zhì)假設(shè)，即在宏觀尺度上流體被視為連續(xù)分布的介質(zhì)Navier-Stokes方程N(yùn)avier-Stokes方程是CFD的核心控制方程，描述了流體的運(yùn)動(dòng)和傳遞過(guò)程湍流建模湍流是CFD研究的重點(diǎn)，本章將介紹多種湍流建模方法多相流模型多相流模型是CFD的重要應(yīng)用領(lǐng)域，本章將介紹其基本原理能量方程能量方程描述了流體內(nèi)部能的傳遞過(guò)程，本章將介紹其在CFD中的應(yīng)用輻射傳輸方程輻射傳輸方程是CFD的重要補(bǔ)充，本章將介紹其在高溫環(huán)境中的應(yīng)用CFD基本原理的圖文展示CFD的基本原理和數(shù)學(xué)模型是理解流體動(dòng)力學(xué)模擬的基礎(chǔ)。連續(xù)介質(zhì)假設(shè)是CFD的基礎(chǔ)，即在宏觀尺度上流體被視為連續(xù)分布的介質(zhì)。Navier-Stokes方程是CFD的核心控制方程，描述了流體的運(yùn)動(dòng)和傳遞過(guò)程。湍流建模是CFD研究的重點(diǎn)，本章將介紹多種湍流建模方法，包括雷諾平均法（RANS）、大渦模擬（LES）和直接數(shù)值模擬（DNS）。多相流模型是CFD的重要應(yīng)用領(lǐng)域，本章將介紹其基本原理。能量方程描述了流體內(nèi)部能的傳遞過(guò)程，本章將介紹其在CFD中的應(yīng)用。輻射傳輸方程是CFD的重要補(bǔ)充，本章將介紹其在高溫環(huán)境中的應(yīng)用。圖2展示了Navier-Stokes方程的數(shù)學(xué)表達(dá)形式及其物理意義。03第三章CFD數(shù)值方法與求解策略第三章CFD數(shù)值方法與求解策略有限差分法有限差分法是最早的CFD數(shù)值方法，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用有限體積法有限體積法是CFD中最常用的數(shù)值方法，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用有限元素法有限元素法在結(jié)構(gòu)流體耦合中優(yōu)勢(shì)明顯，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用并行計(jì)算并行計(jì)算是提高CFD計(jì)算效率的重要手段，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用高階格式高階格式可以提高CFD的精度，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用多物理場(chǎng)耦合算法多物理場(chǎng)耦合算法是CFD的重要應(yīng)用領(lǐng)域，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用CFD數(shù)值方法的圖文展示CFD的數(shù)值方法和求解策略是CFD模擬的核心技術(shù)。有限差分法是最早的CFD數(shù)值方法，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。有限體積法是CFD中最常用的數(shù)值方法，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。有限元素法在結(jié)構(gòu)流體耦合中優(yōu)勢(shì)明顯，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。并行計(jì)算是提高CFD計(jì)算效率的重要手段，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。高階格式可以提高CFD的精度，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。多物理場(chǎng)耦合算法是CFD的重要應(yīng)用領(lǐng)域，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。圖3展示了有限體積法的數(shù)學(xué)表達(dá)形式及其物理意義。04第四章CFD網(wǎng)格生成與優(yōu)化技術(shù)第四章CFD網(wǎng)格生成與優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格是最早的CFD網(wǎng)格類型，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格是CFD中最常用的網(wǎng)格類型，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用網(wǎng)格加密網(wǎng)格加密可以提高CFD的精度，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用網(wǎng)格平滑網(wǎng)格平滑可以提高CFD的穩(wěn)定性，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用自適應(yīng)網(wǎng)格自適應(yīng)網(wǎng)格可以動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)格密度，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用六面體網(wǎng)格六面體網(wǎng)格在計(jì)算效率上優(yōu)勢(shì)明顯，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用CFD網(wǎng)格生成與優(yōu)化技術(shù)的圖文展示CFD網(wǎng)格生成與優(yōu)化技術(shù)是CFD模擬的重要環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格是最早的CFD網(wǎng)格類型，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格是CFD中最常用的網(wǎng)格類型，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。網(wǎng)格加密可以提高CFD的精度，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。網(wǎng)格平滑可以提高CFD的穩(wěn)定性，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。自適應(yīng)網(wǎng)格可以動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)格密度，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。六面體網(wǎng)格在計(jì)算效率上優(yōu)勢(shì)明顯，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。圖4展示了結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的對(duì)比。05第五章CFD應(yīng)用前沿與工業(yè)實(shí)踐第五章CFD應(yīng)用前沿與工業(yè)實(shí)踐多物理場(chǎng)耦合模擬多物理場(chǎng)耦合模擬是CFD的重要應(yīng)用領(lǐng)域，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用AI與CFD的融合AI與CFD的融合是CFD的重要發(fā)展方向，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)數(shù)字孿生技術(shù)是CFD的重要應(yīng)用領(lǐng)域，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用新興材料模擬新興材料模擬是CFD的重要應(yīng)用領(lǐng)域，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用案例本章將介紹CFD在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例CFD的價(jià)值鏈分析本章將分析CFD在工業(yè)領(lǐng)域的價(jià)值鏈CFD應(yīng)用前沿與工業(yè)實(shí)踐的圖文展示CFD應(yīng)用前沿與工業(yè)實(shí)踐是CFD的重要發(fā)展方向。多物理場(chǎng)耦合模擬是CFD的重要應(yīng)用領(lǐng)域，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。AI與CFD的融合是CFD的重要發(fā)展方向，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。數(shù)字孿生技術(shù)是CFD的重要應(yīng)用領(lǐng)域，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。新興材料模擬是CFD的重要應(yīng)用領(lǐng)域，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。本章將介紹CFD在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例。本章將分析CFD在工業(yè)領(lǐng)域的價(jià)值鏈。圖5展示了CFD在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例。06第六章2026年CFD發(fā)展趨勢(shì)與展望第六章2026年CFD發(fā)展趨勢(shì)與展望可解釋AI模型可解釋AI模型是CFD的重要發(fā)展方向，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)數(shù)字孿生技術(shù)是CFD的重要發(fā)展方向，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用量子計(jì)算模擬量子計(jì)算模擬是CFD的重要發(fā)展方向，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用AI加速CFD計(jì)算AI加速CFD計(jì)算是CFD的重要發(fā)展方向，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用CFD與新興技術(shù)的融合CFD與新興技術(shù)的融合是CFD的重要發(fā)展方向，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用未來(lái)CFD發(fā)展路線圖本章將介紹未來(lái)CFD發(fā)展路線圖2026年CFD發(fā)展趨勢(shì)與展望的圖文展示2026年CFD發(fā)展趨勢(shì)與展望是CFD的重要發(fā)展方向?？山忉孉I模型是CFD的重要發(fā)展方向，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。數(shù)字孿生技術(shù)是CFD的重要發(fā)展方向，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。量子計(jì)算模擬是CFD的重要發(fā)展方向，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。AI加速CFD計(jì)算是CFD的重要發(fā)展方向，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。CFD與新興技術(shù)的融合是CFD的重要發(fā)展方向，本章將介紹其基本原理和應(yīng)用。本章將介紹未來(lái)CFD發(fā)展路線圖。圖6展示了量子計(jì)算模擬在CFD中的應(yīng)用。總結(jié)CFD技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從理論到實(shí)踐、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程。從古希臘的阿基米德浮力定律開(kāi)始，到牛頓提出的Navier-Stokes方程，再到20世紀(jì)初雷諾數(shù)概念的提出，流體力學(xué)逐漸從