【ABEE3030_21_22_CFD_cwk_1】这份课程作业主要涉及了计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）在建筑环境中的应用，是一份占总成绩35%的考核。下面将对其中的问题进行详细解答。
**问题1：判断题**
(a) CFD确实融合了工程、数学和计算机科学的学科知识。它需要工程师设定物理模型，数学家提供数学方程，而计算机科学家则负责数值求解算法的实现。
(b) 该表述错误。CFD主要用于流体分析，而非结构分析。尽管有时流体作用力对结构的影响可通过CFD分析间接考虑，但直接的结构分析通常使用结构力学软件。
(c) CFD可以用于电机设计，帮助优化电机内部的气流和散热性能。
(d) CFD的后处理器主要用于可视化和解析模拟结果，而不是调整模拟条件。
(e) 正确。Navier-Stokes方程的x分量是一个典型的传输方程，描述的是速度在空间中的变化。
(f) CFD通过差分方法将微分方程转化为代数方程，这是求解过程的核心步骤。
(g) CFD的基本方程基于质量守恒、动量守恒和能量守恒，但通常还包括其他如物种浓度守恒等。
(h) 边界条件和初始条件对求解特定问题至关重要，它们决定了方程的解。
(i) 当没有热量传递到表面时，通常设置温度梯度为零，但这不一定是表面温度本身为零。
(j) CFD的优势在于为工程决策提供依据，通过模拟预测流动、热传递和化学反应等现象。
**问题2：二维倾斜平面的速度分布**
这个问题要求确定下坡流动的二维速度分布。假设流动是稳态的，没有压力梯度，且速度u只与y坐标有关（ux关于x的导数为0，即充分发展流）。重力作为体力作用。解决这个问题需要应用纳维-斯托克斯方程和边界层理论，结合给定条件求解速度分布。
**问题3：平板层流边界层的位移厚度**
寻找以vx为x方向速度分量，形式为vx = α sin(by)的层流边界层的位移厚度δ的精确解。其中α和b是满足四个边界条件的常数。对于层流边界层，可假设dp/dx=0，并使用冯·卡门积分方程来计算τ0。这个问题需要应用边界层理论，特别是层流边界层的特性，通过解微分方程组找到δ的表达式。
这份作业涵盖了CFD的基础概念，如CFD的跨学科性质、应用范围、基本方程、边界条件的重要性以及如何解决特定的流动问题。同时，还强调了在实际应用中如何处理层流边界层和速度分布的计算。
