روش حجم محدود در دینامیک سیالات محاسباتی با اوپن فوم و متلب به صورت پیشرفته

The Finite Volume Method in Computational Fluid Dynamics: An Advanced Introduction with OpenFOAM® and Matlab
F. Moukalled, L. Mangani, M. Darwish

این کتاب درسی هم مبانی نظری روش حجم محدود (FVM) و هم کاربردهای آن در دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) را بررسی می کند. خوانندگان توضیح کاملی از اعداد و الگوریتم های FVM که برای شبیه سازی جریان سیال تراکم ناپذیر و قابل تراکم استفاده می شوند ، همراه با بررسی دقیق اجزای مورد نیاز برای توسعه حل کننده CFD مبتنی بر فشار کشف خواهند کرد. دو کد CFD خاص مورد بررسی قرار گرفته است. اولین مورد uFVM است ، یک کد سه بعدی CFD آکادمیک مبتنی بر فشار ساختیار نیافته، که در Matlab اجرا شده است. دوم OpenFOAM® ، که یک نرم افزار منبع باز است که در توسعه طیف وسیعی از برنامه های CFD برای شبیه سازی مشکلات جریان صنعتی استفاده می شود. این کتاب درسی با بیش از 220 مثال متعدد و بیش از صد تمرین در زمینه محاسباتی عددی، برنامه نویسی و برنامه های کاربردی FVM ، برای استفاده در دوره مقدماتی FVM ، دوره پیشرفته عددی برای برنامه نویسان CFD مناسب است.

روش های محاسباتی برای دینامیک سیالات

 

Computational Methods for Fluid Dynamics
Joel H. Ferziger, Milovan Peric

دینامیک سیالات محاسباتی ، که معمولاً با نام اختصاری "CFD" شناخته می شود ، هم از نظر تعداد دوره های ارائه شده در دانشگاه ها و هم از نظر تعداد محققان فعال در این زمینه ، در حال توسعه قابل توجهی است. تعدادی بسته نرم افزاری موجود است که مسائل مختلف جریان سیال را حل می کند. فراوانی کد های متن باز به کدهای مکانیک مواد نیست ، که در آن استفاده از روشهای اجزای محدود به خوبی تثبیت شده است. تأخیر را می توان با این واقعیت توضیح داد که مشکلات CFD به طور کلی مشکل تر حل می شوند. با این حال ، کدهای CFD به آرامی به عنوان ابزار طراحی توسط کاربران صنعتی پذیرفته می شوند. در حال حاضر ، کاربران CFD باید نسبتاً آگاه باشند و این مستلزم تحصیل دانش آموزان و مهندسین شاغل است. کتاب حاضر تلاشی است برای رفع این نیاز است. اعتقاد ما این است که برای کار در CFD ، نیاز به زمینه ای قوی در مکانیک سیالات و تجزیه و تحلیل عددی است. اشتباهات قابل توجهی توسط افرادی انجام شده است که برخی از آنها فاقد دانش صحیح است. بنابراین ما خواننده را تشویق می کنیم که قبل از ورود به مطالعه مطالب این کتاب ، دانش عملی در مورد این موضوعات کسب کند. از آنجا که افراد مختلف روشهای عددی را متفاوت می بینند ، و برای اینکه این اثر خود مختارتر باشد ، ما دو فصل در مورد روشهای اصلی عددی را در این کتاب گنجانده ایم. این کتاب بر اساس مطالبی است که نویسندگان در دوره های دانشگاه استنفورد ، دانشگاه ارلانگن نییرنبرگ و دانشگاه هامبورگ ارائه کرده اند.

دینامیک سیالات محاسباتی یک رویکرد کاربردی

 

Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach
Book by Chaoqun Liu, Guan Heng Yeoh, and Jiyuan Tu

دینامیک سیالات محاسباتی مهندسان را قادر می سازد تا جریان سیال را به روش های قدرتمند و از نظر بصری چشمگیر مدل سازی و پیش بینی کنند و یکی از مهم ترین ابزارهای اصلی طراحی مهندسی است که برای مطالعه و کارهای آینده بسیاری از مهندسان ضروری می باشد. این کتاب به گونه ای طراحی شده است که به طور واضح نیازهای مهندسی را که در دوره اول CFD یا مهندسی به کمک رایانه شرکت می کنند برآورده کند. کاملاً منطبق با برترین و دقیق ترین آموزش و ویژگی های هر کتابی در این زمینه است. متن دوره به طور خاص طراحی شده است تا یک رویکرد نرم افزاری کاربردی و تجاری را برای درک این روش ارائه دهد.با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) نیازهای همه رشته های مهندسی که از CFD استفاده می کنند را برآورده می کند

دانلود کتاب دینامیک سیالات محاسباتی اندرسون ویرایش سوم 2009

 

 

دینامیک سیالات محاسباتی: یک مقدمه

به قلم جان اندرسون

نام لاتین :Computational Fluid Dynamics An Introduction

نویسندگان : John D. Anderson Jr., Joris Degroote, Gerard Degrez, Erik Dick, ´
Roger Grundmann and Jan Vierendeels

ویرایش : سوم

سال : 2009

مقدمه ای بر دینامیک سیالات محاسباتی، روش حجم محدود نوشته ورستگ ویرایش 1

 

دینامیک سیالات محاسباتی: روش حجم محدود

نام لاتین : An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method

نویسندگان : Henk Kaarle Versteeg, Weeratunge Malalasekera

ویرایش : اول

سال : 1995

مقدمه ای بر دینامیک سیالات محاسباتی، روش حجم محدود نوشته ورستگ

دینامیک سیالات محاسباتی: روش حجم محدود

نام لاتین : An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method

نویسندگان : Henk Kaarle Versteeg, Weeratunge Malalasekera

ویرایش : دوم

سال : 2007

سیزده نکته برای این که چگونه مثل یک حرفه ای مش بزنیم

شکل یک، قسمت های غیر ضروری معمولا حذف می شوند.

دانشجویان مهندسی مکانیک، هوافضا، عمران و ... در حوزه سیالات سوالات زیادی درباره شبکه بندی (مش) دارند و میخواهند که اطلاعات بیشتری داشته باشند ، بنابراین فکر کردم راجع به روشی که معمولاً هنگام شروع یک پروژه مش بندی استفاده می کنم ارائه دهم تا به بیشتر سوالات شما پاسخ داده شود.

اولین نکته ای که باید بدانید آشغال ورودی برابر با آشغال خروجی می باشد، یعنی توقعی از یک مش ناکارآمد نداشته باشید، 90 درصد خطا ها مربوط به مش های اشتباه است.

هرکسی که مدتی در حال حل کردن با نرم افزار های حلال CFD (فرقی ندارد انسیس فلوئنت، سی اف ایکس، کامسول و ..) باشد، درک می کند که نقش یک هندسه تمیز برای هر شبیه سازی CFD چقدر مهم است.

نکات گفته شده در پایین را در هر پروژه انجام دهید.

تا 90 درصد خطا ها برطرف شود!

طراحی حرارتی قطعات الکترونیکی به همراه هیت سینک (گرمابر) با استفاده از CFD

اگر در زمینه الکترونیک کار می کنید، با گرمابر( Heat Sink ) آشنایی کامل دارید، همچنین می دانید که نبود هیت سینک در نهایت باعث داغ شدن زیاد قطعه شده و در نهایت سوختن قطعه را در پی دارد. اگر مهندس مکانیک هستید، شاید زیاد با قطعات الکترونیکی آشنایی نداشته باشید اما طراحی حرارتی آن در حوزه کاری شماست.

آموزش شبیه سازی و برسی نیروی شوک در جریان مافوق صوت و تراکم پذیر با نرم افزار های فلوئنت و سی اف ایکس [PDF]

احتمالا در درس دینامیک گاز ها با چنین مسائلی رو به رو شده اید، در این نمونه یک نازل داریم که از ورودی آن جریان مافوق صوت وارد قسمت مستطیلی می شود، خواص جریان را باید بدست آوریم.

این مسائل با موج شوک (Shock Wave) سروکار دارد و جریان هم در اینجا باید تراکم پذیر در نظر گرفته شود.

تصویر بالا، تصویر خطوط جریان است

دانلود آموزش شبیه سازی و تعیین نیرو های لیفت و درگ در جریان بر روی یک ایرفویل با مدل RAE 2822 با نرم افزار های فلوئنت و سی اف ایکس [PDF]

اگر بخواهید یک ماهی واره یا ایرفویل که بال هواپیما یک مثال آن است را طراحی کنید، در نگاه اول شاید محاسبات یک ایرفویل به سادگی برای شما امکان پذیر باشد اما بدست آوردن نیروی درگ و لیفت چندان کار آسانی نیست، بدست آوردن دقیق این نیرو ها البته کار تونل باد واقعی است که دقت بالا تری دارد و در هواپیما ها اینکار را با تونل باد واقعی انجام میدهد اما این آزمایش بسیار گران است. بنابر این ما مجبور به انجام این آزمایش در تونل بادی شبیه سازی شده هستیم.

ابتدا نمونه هایی از محاسبات ساده ایرفویل را مشاهده می کنیم سپس به سراغ طراحی پیچیده و تعیین نیرو های درک  و لیفت می رویم

تصویر یک ایرفویل در تونل بادی شبیه سازی شده و کانتور سرعت روی آن