【課程專題】

新型能源系統中的流體力學模型：潮汐、地下水等隨機流體的數值分析方法

【課程介紹】

隨著工業技術的不斷發展和科學研究的深入，對流體力學的需求日益增長。從航空航天到汽車工程，從能源領域到環境保護，流體力學都扮演著至關重要的角色。因此，掌握流體力學的基礎理論和實際應用成為許多工程師和科學家的關鍵技能。通過理論講解、實例分析和編程實踐等多種教學手段，學生將掌握流體力學的基本概念、數學建模、計算方法以及數據科學和機器學習在流體流動問題中的應用。此外，學生還將學習量綱分析方法、動態相似性以及粘性效應對流體流動的影響，為解決工程中復雜的流體力學問題奠定基礎。通過數值計算和計算流體動力學（CFD）的介紹，學生將掌握利用現代技術工具分析和優化流體流動問題的能力。最后，教授深入探討數據科學和機器學習在流體力學領域的應用，將幫助學生將理論知識與實際工程應用相結合，為未來在工程和科學領域中的流體力學問題提供創新解決方案。

這門課程旨在幫助學生深入了解流體力學的理論基礎，并將這些知識應用于工程和科學領域中的實際問題。通過探討流體物理特性、流動概念和類型，以及質量守恒、能量和動量原理等基本原理，學生將逐步建立起對流體力學的全面認識。在學習過程中，他們將深入研究管道流的層流和湍流特性，探討流體靜力學和運動學，以及歐拉方程、納維-斯托克斯方程等重要方程的具體應用。此外，學生還將學習量綱分析方法、動態相似性以及粘性效應對流體流動的影響，為解決工程中復雜的流體力學問題奠定基礎。通過數值計算和計算流體動力學（CFD）的介紹，學生將掌握利用現代技術工具分析和優化流體流動問題的能力。最后，深入探討數據科學和機器學習在流體力學領域的應用，將幫助學生將理論知識與實際工程應用相結合，為未來在工程和科學領域中的流體力學問題提供創新解決方案。

【適合人群】

對流體力學專業以及數值模擬計算感興趣的高中生，本科生。修讀應用物理、應用數學、機械工程、海洋科學、能源與動力工程等相關專業，以及未來希望在流體力學，數值計算，海洋可再生能源開發等領域從業的學生。

【教學現場】

教學場景

教學現場

上課現場

授課場景

授課現場

【課程安排】

招生狀態：招生中

課程形式：NeoSchool平臺直播 + 線下實地授課（上海）

課時安排：32課時教授專項慕課+5周科研策略與論文寫作課程+2周教授科研預習輔導+14天教授線下科研指導，課程總時長114課時。

【課程大綱】

1. 流體物理特性

2. 流體流動的概念和類型

3. 質量守恒；連續性、能量和動量原理

4. 動量方程；能量方程

5. 流體靜力學；流體運動學

6. 量綱分析基礎

7. 伯努利方程；歐拉方程；納維-斯托克斯方程

8. 動態相似性；粘性效應

9. 數值計算（常微分方程、偏微分方程）、計算流體動力學（CFD）簡介、編程基礎

10. 應用：數據科學和機器學習在流體流動問題中的應用

【學習成果】

課程成績單：教授親筆簽發的課程成績單

教授推薦信：符合條件的學員可獲教授親自簽發、真實客觀且包含豐富細節的推薦信

科研實踐成績與學術評價：根據學員的科研實踐表現，教授將親自簽字并出具科研實踐成績證明和學術評價報告

論文推薦發表：EI/CPCl/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別國際會議全文投遞與發表

結業證書：符合條件的學員將獲得高含金量結業證書

【師資力量】

Oliver Linton

●劍橋大學終身教授

●劍橋大學三一學院院士和政治經濟學終身教授

●劍橋大學經濟系系主任

●世界金融計量學會主席

●英格蘭銀行計量經濟學顧問

●國際統計學會會士，計量經濟學學會會士

●中國人民大學特聘教授（千人計劃）

●曾就職于倫敦政經學院，耶魯大學，牛津大學

●三次獲得Econometric Theory獎

●學術論文總引用次數過萬次

Gunther Roland

●麻省理工學院終身教授

●麻省理工學院物理系終身教授

●麻省理工學院重離子研究組領頭人

●麻省理工學院重離子研究組等7個研究小組聯合領導人

●CMS重離子出版委員會主席

●量子物理實驗計劃sPHENIX計劃負責人之一

●Member, Annual Rev. Nucl. Part. Phys編輯委員會成員

David Woodruff

●卡內基梅隆大學終身教授

●卡內基梅隆大學計算機系終身教授

●UCB Simons Institute 數據科學項目創建者及主席

●IBM Almaden研究中心資深研究員

●STOC 2013、PODS 2010 優秀學術研究論文獎得主

●曾獲EATCS Presbuger

Ronaldo Borja

●斯坦福大學終身教授

●斯坦福大學土木及環境工程學院終身教授

●土木工程專業教材《塑性建模與計算》的作者

●世界知名巖土力學雜ActaGeotechnica 的主編

●2016年度Maurice A. Biot獎章獲得者

●曾參與并主導比薩斜塔、埃及盧克索南方巨人石像等歷史建筑修復工作

Samuel Kunes

●哈佛大學終身教授

●哈佛大學分子與細胞生物學終身教授

●哈佛大學神經生物學學位課程委員會委員

●哈佛大學生化科學導師委員會委員

●Pew 生物醫學科學基金學者項目獲得者

●Damon Runyon-Walter Winchell 基金會專項資金獲得者

●榮獲專利“調節記憶的成分和方法” （60/726，318）26,318

【機構介紹】

NeoScholar Research Institute (研課) 于2011年創立于美國洛杉磯，總部位于新加坡，是國際知名的學術交流組織，致力于創造未來教育的科研訓練體系。研課自2014年起的學術活動得到 包括IBM、USC等企業和高校的學術贊助，主要建設Cathaypath Institute of Science青少年科 研訓練項目和SixThirty Group學術非盈利機構。研課在2019年舉辦了超過17場學術會議和青少 年科研活動，超過兩萬名學生在NeoScholar與世界知名學者進行研究型課題的研討和學習。

【機構環境】

前臺

內部環境

辦公環境

辦公現場