随着计算机和计算方法的飞速发展，几乎所有学科都走向定量化和精确化，从而产生了一系列计算性的学科分支，如计算物理学、计算化学、计算生物学、计算材料学等，计算方法已用到科学技术和社会生活的各个领域中。本课程则是解决 “传热学” 相关问题的工具，是以计算机为工具，采用数值计算方法，研究复杂传热问题的数值计算的一门学问。

    我们知道，计算能力是计算工具和计算方法的效率的乘积，提高计算方法的效率与提高计算机硬件的效率同样重要。《计算热物理》，是一种研究并解决传热问题数值近似解的方法，是在计算机上使用的求解传热学和流体力学中的数学问题的方法。

    在科学研究和工程技术中都会遇到各种热物理问题。例如，在航天航空、电子设备、汽车制造、桥梁设计和天气预报都有计算传热和计算流体的踪影。由于传热包含传导、对流、辐射三种过程，对流过程在传热中有显著而重要的地位，因此本课程内容与计算流体力学具有一定的重叠，然而本课程更注重热量的传递问题。

    《计算热物理》既有数学物理类课程中理论上的抽象性和严谨性，又有工程上的实用性等特征，因此《计算热物理》是一门理论性和实践性都很强的学科。在80年代，大多数学校仅在数学系的计算数学专业和计算机系开设这门课程。随着计算机技术的迅速发展和普及，现在计算传热和计算流体课程几乎已成为所有工科学生的必修课程。

    《计算热物理》的求解对象是热物理中的偏微分方程，包括：连续方程、动量方程、能量方程、组分方程等。求解方法上包含：有限差分法、有限容积法、有限元法等。

    本课程强调基础，注重实践。在《流体力学》、《传热学》、《数值分析方法》等相应课程初步学习基础上，进一步系统讲授有限差分法和有限体积法在求解热物理问题中的应用，加强学生在数值研究方法方面的基本训练，引导他们能够灵活应用所学理论和方法，数值模拟热物理学科中的实际问题，并要求学生边学理论边进行数值模拟实践。

    主要内容包括：偏微分方程的物理、数学分类及方程的适定性问题；离散方法基础（离散概念、离散格式构成、离散格式的定性分析——误差、相容性、稳定性、收敛性、耗散性、色散性、守恒性、迎风性等）；热物理问题典型方程求解方法（一般介绍，顺序求解的压力-速度耦合关系处理：SIMPLE算法及其各种发展）；代数方程组的求解方法（直接法的扩展，迭代法——强隐迭代，多重网格法，共轭梯度法等）；坐标转换和网格生成；有限元方法的初步介绍。