计算流体力学初学者从0到1 ：教你Python实现三维结构化网格有限体积法

本课适合哪些人学习：

- 如果您是CFD小白，您可以来听听，本套课程能够帮大家很好的梳理CFD学科的相关知识和编程算法的实现，提高大家对CFD的建树

- 如果您是做流体力学理论或者实验方面的研究人员，您也可以来听听，看看对您的实验或者理论有没有什么补充

- 如果您是在准备读研或者读博，要继承或者编写自己的CFD代码，而组里的老师又没有精力和时间和跟自己讨论代码，欢迎您来听听，熟悉一些写代码的技巧，不走弯路

- 如果您是运用CFD软件的人员或者工程师，我更建议您来听听，补充和温习一下基础的有限体积法，结构化网格，对流扩散，不可压缩投影法，残差收敛等理论和实践知识

- 如果您打算学习OpenFOAM或者FLUENT，我十分建议您先来听听这门课，学完这门课再学OpenFOAM或者FLUENT，易如反掌（这不是我说的，是后台四五个粉丝不约而同发给我的私信）

你会得到什么：

带领大家迅速熟悉CFD基本理论，对比掌握三维结构化网格的有限体积法，不依赖于第三方软件手搓三维不可压缩流体CFD代码以及传热传质代码，使大家知其然和知其所以然，顺带补充一些FLUENT和OpenFOAM的实用知识（但不包括FLUENT的UDF编写和OpenFOAM的求解器的编写等深入知识）

课程介绍：

计算流体力学初学者的核心问题与痛点集中在 “理论、实操、路径” 三大维度：理论上，流体力学基础与数值方法（如离散化、有限体积法）抽象难懂，关键概念易混淆，且难以建立 “物理原理→数值逻辑” 的关联；实操中，编程入门门槛高，缺乏从 0 到 1 的代码搭建引导，网格划分质量与效率难平衡，计算不收敛、结果失真时无从排查根源，同时易陷入 CFD 软件 “机械点击” 的误区，不懂参数背后的底层逻辑；学习路径上，缺乏系统性规划，常出现 “先软件后理论” 或 “重理论轻实操” 的失衡，且自学时无人针对性指导，问题卡壳难解决，加之学习周期长、阶段性成果不明显，易产生挫败感导致中途放弃。

SJTU 博士曾导深耕 CFD 领域多年，专为不同需求学习者打造这套‘从 0 到 1’系统课 —— 不依赖第三方软件，手把手教你用 Python 实现三维结构化网格有限体积法、传热传质代码，同时拆解残差收敛、对流扩散等核心知识点。不管你是零基础小白、科研实验人员，还是准备读研博的代码新手、资深 CFD 软件工程师，都能在这里补全知识短板、掌握实战技巧。学完即拥有：独立编写 CFD 代码的能力   FLUENT/OpenFOAM 快速上手 buff，科研建模、工程应用双 开花～ 现在课程连载更新中，早学早抢占技术先机！”

课程编程语言：Python，代码有详细注释，做到既对小白友好，又有一定深度

课程对象：高年级本科生，研究生，博士生或者有志于以后从事CFD方面工作的朋友，无论您是CFD小白，还是有一定经验的软件使用者，都欢迎您的加入

一、为什么要学习这门课程

1、SJTU 博士曾导主讲，深耕 CFD 领域，理论功底与实战经验兼备

2、采用 Python 编程语言，代码附带详细注释，兼顾小白友好度与专业深度

3、不依赖第三方软件，手把手教你手搓三维不可压缩流体 CFD 代码、传热传质代码，注重 “理论   实操” 结合

4、202 讲系统课程，从基础理论到核心算法，再到主流软件衔接，覆盖 CFD 学习全链条

5、针对不同阶段、不同需求学习者设计，小白能入门、资深者能补漏

6、补充 FLUENT、OpenFOAM 实用知识，为后续软件学习铺路，降低上手难度

7、解决 “理论脱节实操”“代码没人带”“软件使用不懂原理” 等核心痛点，帮助学习者少走弯路

二、课程大纲及主要内容

该课程以 202 讲系统内容，通过 Python 编程实战结合详细注释，从 CFD 基础理论、三维结构化网格有限体积法等核心知识切入，手把手教学生手搓三维不可压缩流体及传热传质 CFD 代码，同时补充 FLUENT 与 OpenFOAM 实用衔接知识，覆盖理论梳理、算法实现、软件适配等核心模块，助力不同基础的学习者构建 CFD 完整知识体系与实操能力。以下是课程大纲及主要内容（配套学习资料请在附件直接下载）：

第一部分：课程序言与 CFD 基础

• Lecture 1.1 序言 v1：CFD 学科定位、学习价值与课程框架介绍

• Lecture 1.2 序言 v2：CFD 学习痛点解析、学习方法与课程使用指南

第二部分：CFD 核心理论基础

• 流体力学核心方程：连续性方程、动量方程、能量方程详解

• 数值方法基础：有限体积法原理、离散化核心逻辑

• 网格技术基础：结构化网格构建原理、网格质量评估标准

第三部分：核心算法与代码实现

• 对流扩散方程数值解法：差分格式选择、稳定性分析

• 不可压缩流体数值方法：投影法原理与实现步骤

• 三维 CFD 代码框架搭建：Python 环境配置、核心函数编写

• 基础流动问题代码实现：层流、稳态流动模拟代码实战

• 传热传质代码实现：热量传递、质量扩散模拟代码编写

第四部分：数值计算与结果分析

• 残差收敛判断：收敛准则设定、计算结果有效性验证

• 数值误差分析：截断误差、舍入误差控制方法

• 结果可视化基础：计算结果后处理与图表展示

第五部分：主流软件衔接与应用拓展

• FLUENT 基础应用：软件界面、建模流程与理论对应关系

• OpenFOAM 基础应用：网格处理、求解器选择与核心设置

• 工程 / 科研案例适配：不同场景下 CFD 方法选择与优化技巧

第六部分：进阶技巧与避坑指南

• 复杂网格处理技巧：结构化网格加密、边界条件设置

• 代码优化方法：运行效率提升、内存占用控制

• 常见问题排查：代码报错、计算不收敛等问题解决方案

• 科研 / 工程实战案例：综合应用所学知识解决实际问题

内容持续更新，任何问题，欢迎下方留言，相关学习资料请在附件直接下载即可。

课程相关图片：