王洪伟

由北京航空航天大学王洪伟老师编著《气体动力学原理和方法》力学教材系统覆盖从基础方程到高超声速流动的核心知识，其应用贯穿航空航天、能源动力、工业制造等关键领域。航空航天领域可支撑飞行器气动设计与高温防护，能源领域能优化发动机进气、燃烧与喷管效率，工业端可助力风洞试验、高压流体设备研发。一、这个配套视频课程怎么样？本课程由笔者个人主讲，聚焦气体动力学核心原理与实用方法，21 讲系统覆盖从基础到高阶的关键内容。课程先铺垫气体基本性质与流动三大基本方程，再深入可压缩流动关系式、压力波传播规律、准一维定常管流特性等核心模块，最后解析跨声速、高超声速流动及气动加热等专项场景。内容紧密对接航空航天飞行器设计、能源动力设备优化、工业流体设备研发等实际需求，既包含滞止参数计算、马赫数关联推导等理论知识，也涵盖工程问题简化方法与计算技巧。既适配学生考研备考、从业者面试冲刺，也能为仿真工程师、行业技术人员提供解决实际工作难题的核心工具，实现理论学习与工程应用的无缝衔接。本课程为录制课程，相比一般高等院校本科的气体动力学课程内容更多一些，大概相当于48-64学时。录制课程较紧凑，更适合复习，或有相关知识背景的工程师自学。此外，视频课程、讲义PPT和图书配套资料全部免费向社会公开，欢迎大家点击附件下载，如有失效请联系官方客服更新即可。二、课程大纲及主要内容本课程共 21 讲，总时长 20 小时 14 分 48 秒，内容覆盖气体动力学核心知识与工程应用，等效 48-64 学时高校进阶课程，按 “基础铺垫 - 核心理论 - 专项场景 - 工程应用” 逻辑分层，兼顾理论深度与实操性。第一章：基础入门模块（第 1-2 讲）第 1 讲：绪论（1）核心内容：气体动力学的学科定义、研究范畴与知识框架（2）重点：学科应用场景（航空航天、高速流体设备等）、学习价值与核心研究目标第 2 讲：气体的基本性质（1）核心内容：气体关键物理性质参数（密度、焓、温度等）（2）重点：气体性质与流动特性的关联基础，为后续方程推导奠定理论前提第二章：核心方程模块（第 3-5 讲）第 3-5 讲：流动的基本方程（1）核心内容：气体流动的三大基本方程体系（连续方程、动量方程、能量方程）（2）重点：方程推导逻辑、物理意义解读，定常 / 非定常流动下的方程适用条件，方程间的关联与耦合应用第三章：可压缩流动模块（第 6-7 讲）第 6-7 讲：可压缩流动基本关系式核心内容：可压缩流动的核心参数与定量关系重点：马赫数（Ma）相关推导、滞止参数计算（滞止焓、滞止温度），可压缩流动与不可压缩流动的本质区别第四章：压力波专项模块（第 8-11 讲）第 8-11 讲：压力波（1）核心内容：压力波的形成机制、传播规律与参数变化（2）重点：压力波的分类（压缩波、膨胀波），膨胀波前后气流参数关系，压力波在工程中的实际影响第五章：管流专项模块（第 12-15 讲）第 12-15 讲：准一维定常管流（1）核心内容：变截面管道内定常流动的特性与计算（2）重点：变截面管流参数变化规律，管道几何形状对流动的影响，准一维定常管流的工程计算方法第六章：非定常波模块（第 16-17 讲）第 16-17 讲：一维非定常波（1）核心内容：一维非定常波的传播特性、演化规律（2）重点：非定常流动与定常流动的差异，一维非定常波的数学描述与工程简化分析第七章：简化理论模块（第 18-19 讲）第 18-19 讲：一些简化理论（1）核心内容：气体动力学问题的简化分析方法与适用场景（2）重点：复杂流动问题的简化思路，简化模型的建立与误差控制，提升工程问题求解效率的关键技巧第八章：高速流动专项模块（第 20-21 讲）第 20 讲：跨声速流动（1）核心内容：跨声速流动（Ma≈1）的独特特性与分析方法（2）重点：跨声速流动的流动分离、激波与膨胀波相互作用，典型案例（如 F-104 战机相关流动特性）第 21 讲：高超声速流动（1）核心内容：高超声速流动（Ma 远大于 1）的物理现象与工程应用（2）重点：气动加热机制（压缩与摩擦产生的温升）、高温环境下的气体性质变化，高超声速流动的工程设计考量

本课程介绍科学可视化的实用技术，主要面向科学出版与交流。在简要介绍科学可视化的基础上，介绍常用的科学绘图软件如Illustrator、Excel、Origin，以及基于Matlab和Python的代码类绘图方法，重点介绍基于网页技术的跨平台开源绘图库Echarts、Plotly和D3等的使用与开发。通过本课程的学习，学生将可以了解目前科学可视化的发展状态、可视化的一般原则，以及流行的可视化技术的基本用法。一、内容大纲科学可视化的概念、历史和实例；科学可视化的绘图原则，各种科学图表的适用性和优缺点；科学示意图和图表，Powerpoint，Excel，Origin和Illustrator；代码画图技术介绍，Matlab，Python，Echart，Plotly，D3；Web前端三大基础语言：Html，Css，Javascript；SVG图形及网页动画技术简介，D3实例讲解；Echarts和Plotly的实例讲解；其它相关技术：Markdown，MathJax，Reveal.js等，课程总结。二、学习方法讲授辅以现场演示，学生了解基本的可视化实现方式课下自行练习，完成简单的数据可视化作业有意继续学习的同学在以后的科研工作中继续深度钻研。三、学习效果了解科学可视化的概念、现状与前景学习一般科学示意图和图表的绘制方法并有一定的实践可以把本课程学到的知识用于科研工作中四、课程安排五、关于作者王洪伟 仿真秀优秀讲师，博士，北京航空航天大学能源与动力工程学院教师。 讲授“本科生气体动力学”与“研究生粘性流体力学”课程。 出版非典型教材《我所理解的流体力学》 微课“流体力学基础”。

一、讲师介绍王洪伟博士，仿真秀专栏作者，北京航空航天大学能源与动力工程学院教师，副教授。 讲授本科生“工程流体力学”与研究生“粘性流体力学”课程。 出版教材《我所理解的流体力学》 ，科普图书《解析流动：画说流体力学》，制作微课“流体力学基础21讲”。研究领域为叶轮机气体动力学，流体机械实验研究，流动控制等。二、直播大纲1、流体问题的实验研究与数值模拟的比较；2、流动测量实例分析；实例1：流量测量；实例2：流速测量；实例3：压力测量；实例4：温度测量；实例5：风机压比的测量；实例6：风机效率的测量；实例7：表面动态压力的测量；实例8：风机内部参数的测量；实例9：动叶槽道内部的测量；其它复杂流动的测量。3、流动的测量误差与分析；4、流体实验的现状与前景；三、其他本课程为力学与有限元学习月直播回放，分上下两场，授课资料请点击附件下载，欢迎留言互动。