为提升本科生科研素养和创新能力,激发学生参与科研活动的热情,6月24日,数理学院数学系在东区逸夫楼213教室定期举办本科生科研培训班——“偏微分方程数值求解”专题培训。培训由数学系欧阳云副教授主讲,面向数学与应用数学专业学生开放,目前共有25名同学自愿报名参加。
本次培训以流体力学中的偏微分方程模型及其数值求解为主要内容。课程首先介绍流体力学基础知识和边界层理论,帮助学生建立相关学科基础。随后,以Fatinnabila Kamal等学者2018年发表的研究论文为案例,带领学生学习科研论文的阅读与复现方法。
在教学过程中,欧阳云副教授结合具体模型,讲解连续性方程、动量方程和能量方程的建立过程,帮助学生理解控制方程的物理背景和数学推导思路。在此基础上,课程进一步介绍相似变换理论,指导学生将偏微分方程组转化为常微分方程组,并讲解边界条件的处理方法。同时,课程还介绍了几何相似、运动相似和动力相似等相似理论的基本概念及其在流体力学中的应用,加深了学生对相关分析方法的理解。
在数值计算部分,欧阳云副教授向学生介绍了MATLAB中求解边值问题的bvp4c程序,并指导学生完成数值计算与结果分析。同学们学习了不同参数条件下速度分布曲线、温度分布曲线以及壁面摩擦系数和努塞尔数等结果的绘制方法。针对论文中的双解现象,课程重点介绍了第二组解的求解思路,并简要讲解了稳定性分析的基本思想和主要步骤,使学生了解相关研究工作的基本过程。最后,课程围绕速度分布、温度分布、壁面摩擦系数及努塞尔数等计算结果图,介绍了结果的分析与物理意义解读方法。
本次培训为学生了解科研、参与科研提供了良好平台,对提升学生创新意识和实践能力起到了积极促进作用。据悉,本次培训将持续到7月中旬,数学系将继续发挥专业优势,积极搭建科研实践平台,为学生参与科研创新活动创造更多机会,不断提升人才培养质量。(作者:冯宇坤 摄影:冯凯 校对:石宁 审核:罗日才)

