دانلود کتاب Computational Fluid Dynamics: Applications in Environmental Hydraulics
by Paul D. Bates
|
عنوان فارسی: دینامیک محاسباتی سیالات: برنامه های کاربردی در هیدرولیک محیط زیست |
دانلود کتاب
جزییات کتاب
دینامیک سیالات محاسباتی یا سیاِفدی (CFD) یکی از شاخه های مکانیک سیالات است که با استفاده از آنالیز عددی و الگوریتم های عددی، مسائل مشتمل بر شاره های سیالاتی را تجزیه و تحلیل می کند. از کامپیوترها برای شبیه سازی بر هم کنش مایعات و گازها با سطوح شرایط مرزی استفاده می شود.
در این روش با تبدیل معادلات دیفرانسیل پاره ای حاکم بر سیالات به معادلات جبری امکان حل عددی این معادلات فراهم میشود. با تقسیم ناحیه مورد نظر برای تحلیل به المانهای کوچکتر و اعمال شرایط مرزی برای گرههای مرزی با اعمال تقریبهایی یک دستگاه معادلات خطی بدست میآید که با حل این دستگاه معادلات جبری، میدان سرعت ، فشار و دما در ناحیة مورد نظر بدست میآید. با استفاده از نتایج بدست آمده از حل معادلات میتوان برآیند نیروهای وارد بر سطوح، ضرایب برا و پسا و ضریب انتقال حرارت را محاسبه نمود.
در دینامیک سیالات محاسباتی از روشها و الگوریتمهای مختلفی جهت رسیدن به جواب بهره میبرند، ولی در تمامی موارد، دامنه مسئله را به تعداد زیادی اجزاء کوچک تقسیم میکنند و برای هر یک از این اجزاء مسئله را حل میکنند. پس از رسم یک ۱۰۰ ضلعی منتظم مشاهده خواهیم نمود که شکل حاصل مشابه دایره است. با افزایش تعداد اضلاع این شباهت بیشتر خواهد شد. در حقیقت این پدیده در مبحث سیاِفدی نیز مفهوم خواهد داشت.
اکنون روش دینامیک سیالات محاسباتی جای خود را در میان روشهای آزمایشگاهی و تحلیلی برای تحلیل مسائل سیالات و انتقال حرارت باز کردهاست و استفاده از این روشها برای انجام تحلیلهای مهندسی امری عادی شدهاست.