Microscopic Simulations of Complex Hydrodynamic Phenomena

این جلد شامل مجموعه مقالات یک موسسه مطالعات پیشرفته ناتو است که در الگرو، ساردینیا، در ژوئیه 1991 برگزار شد. توسعه رایانه ها در سال های اخیر منجر به ظهور ایده های غیر متعارف با هدف حل مشکلات قدیمی شده است. در این میان، امکان محاسبه مستقیم جریان سیال از مسیر ذرات تشکیل دهنده در چند سال اخیر بسیار مورد استفاده قرار گرفته است: گازهای شبکه اتوماتای ​​سلولی و به طور کلی تر دینامیک مولکولی برای بازتولید و مطالعه جریان های پیچیده استفاده شده است. اینکه آیا این روش‌ها ممکن است روزی با رویکردهای سنتی‌تر رقابت کنند یا نه، سؤالی است که در حال حاضر نمی‌توان به آن پاسخ داد: این به معماری‌های رایانه‌ای جدید و همچنین به امکان توسعه مدل‌های بسیار ساده برای بازتولید پیچیده‌ترین پدیده‌ها بستگی دارد. در نزدیکی تلاطم کامل یا جریان های پلاستیکی قرار می گیرد. در هر صورت، این روش‌های مولکولی قبلاً، و گاهی اوقات در زمینه مهندسی کاربردی، برای مطالعه امواج ضربه‌ای قوی، شوک‌های ناشی از شیمی یا حرکت نابجایی‌ها در جریان‌های پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند، یعنی در حوزه‌هایی که توصیف کاملاً پیوسته ناکافی به نظر می‌رسد. موضوع اصلی موسسه ما شبیه سازی مولکولی جریان سیال بود. پروژه برگزاری این مؤسسه سه سال پیش، در تابستان 1989 در جریان کارگاه ناتو در بروکسل با همین موضوع انجام شد.

This volume contains the proceedings of a NATO Advanced Study Institute which was held in Alghero, Sardinia, in July 1991. The development of computers in the recent years has lead to the emergence of unconventional ideas aiming at solving old problems. Among these, the possibility of computing directly fluid flows from the trajectories of constituent particles has been much exploited in the last few years: lattice gases cellular automata and more generally Molecular Dynamics have been used to reproduce and study complex flows. Whether or not these methods may someday compete with more traditional approaches is a question which cannot be answered at the present time: it will depend on the new computer architectures as well as on the possibility to develop very simple models to reproduce the most complex phenomena taking place in the approach of fully developed turbulence or plastic flows. In any event, these molecular methods are already used, and sometimes in an applied engineering context, to study strong shock waves, chemistry induced shocks or motion of dislocations in plastic flows, that is in domains where a fully continuum description appears insufficient. The main topic of our Institute was the molecular simulations of fluid flows. The project to hold this Institute was made three years ago, in the summer of 1989 during a NATO workshop in Brussels on the same subject.