یکی از روشهای پایه برای بررسی پدیده های فیزیکی مختلف، حل عددی معادلات حاکم بر این پدیده‌ها می‌باشد. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، یکی از روشهای عددی است که امروزه برای شبیه‌سازی مسائل مهندسی مکانیک سیالات و انتقال حرارت هم به عنوان یک ابزار تحقیقاتی و هم بعنوان یک ابزار طراحی رواج چشمگیری داشته و به‌عنوان یک ابزار الزامی و مورد نیاز بشمار می آید. بنابراین آشنایی با این علم و نیز درک روابط به کاررفته در آن برای مهندسان و محققان این حوزه بزرگ مهندسی امری ضروری است. برای این منظور مجموعه آموزشی حاضر به عنوان یک مجموعه کامل ضمن آموزش تمام مراحل لازم برای حل یک مسأله با استفاده از CFD، انواع معادلات و روشهای گسسته‌سازی در CFD را آموزش می دهد.
در این مدیادرس ضمن آشنایی با تعاریف اولیه و اصطلاحات رایج در علم CFD و دسته بندی انواع معادلات دیفرانسیل پاره‌ای حاکم بر مکانیک سیالات و انتقال حرارت، انواع روشهای گسسته‌سازی اختلاف محدود معرفی و بررسی می شوند. در این مجموعه ابتدا اهمیت و کاربرد دینامیک سیالات محاسباتی مطرح میشود. سپس ضمن معرفی انواع روشهای گسسته سازی، به مراحل استانداردی که برای حل یک مسأله با استفاده از CFD باید طی شود، پرداخته میشود. در ادامه، دسته بندی انواع معادلات حاکم (بیضوی، سهموی و هذلولوی) و ویژگیهای هریک بیان می شود. ضمن معرفی معادله عمومی انتقال، معادلات حاکم بر جریان سیال و انتقال حرارت شامل معادلات پیوستگی، ناویر-استوکس، انرژی و معادلات اویلر معرفی می‌شوند. انواع متغیرها، انواع مختصات، انواع شرایط مرزی و اولیه پرکاربرد در CFD شرح داده می شود. مفهوم گسسته‌سازی به روش اختلاف محدود، انواع روشهای گسسته سازی اختلاف محدود (روش بسط تیلور و انطباق چندجمله ای)، مفهوم خطای برشی در گسسته‌سازی، مفهوم مرتبه دقت گسسته‌سازی و نیز گسسته‌سازی بر روی شبکه های غیریکنواخت با ارائه مثال‌های مختلف به تفصیل شرح داده می شود.
فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در آموزش معادلات و روشهای گسسته‌سازی در CFD ، در ادامه آمده است:
- فصل اول : مقدمهای بر دینامیک سیالات محاسباتی
- دینامیک سیالات محاسباتی چیست؟
- چرا دینامیک سیالات محاسباتی؟
- کاربرد دینامیک سیالات محاسباتی به عنوان ابزاری برای تحقیق و طراحی
- اصول دینامیک سیالات محاسباتی (روشهای اختلاف محدود، المان محدود و حجم محدود)
- مراحل حل یک مسأله با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی
- فصل دوم: معادلات حاکم در دینامیک سیالات
- تقسیم بندی معادلات دیفرانسیل PDE
- معادله عمومی انتقال
- معادلات پیوستگی، ناویر-استوکس، انرژی، معادلات اویلر
- انواع متغیرها و انواع مختصات
- انواع شرایط مرزی فیزیکی
- شرایط اولیه
- فصل سوم : گسسته سازی اختلاف محدود
-
- مفهوم گسسته سازی به روش اختلاف محدود
- روش گسسته سازی بسط تیلور
- روش گسسته سازی انطباق چندجمله ای
محمد سینا دهقانب
در تاریخ
بسیار اموزش مفید و خوبی بود .
ممنون بابت زحماتتون جناب دکتر محمدزاده