The Finite Volume Method in Computational Fluid Dynamics: An Advanced Introduction with OpenFOAM® and Matlab

این کتاب درسی هم پایه های نظری روش حجم محدود (FVM) و هم کاربردهای آن در دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) را بررسی می کند. خوانندگان توضیح کاملی از اعداد و الگوریتم‌های FVM مورد استفاده برای شبیه‌سازی جریان‌های سیال تراکم‌ناپذیر و تراکم‌ناپذیر را به همراه بررسی دقیق اجزای مورد نیاز برای توسعه یک حل‌کننده CFD مبتنی بر فشار بدون ساختار هم‌زمان کشف خواهند کرد. دو کد خاص CFD مورد بررسی قرار می گیرند. اولین مورد، uFVM، یک کد CFD آکادمیک حجم محدود سه بعدی بدون ساختار مبتنی بر فشار است که در Matlab پیاده سازی شده است. دوم OpenFOAM® است، یک چارچوب متن باز که در توسعه طیف وسیعی از برنامه های CFD برای شبیه سازی مشکلات جریان در مقیاس صنعتی استفاده می شود.

با بیش از 220 شکل، مثال های متعدد و بیش از صد تمرین در مورد اعداد، برنامه نویسی و برنامه های کاربردی FVM، این کتاب درسی برای استفاده در دوره مقدماتی FVM، دوره پیشرفته اعداد و به عنوان مرجعی برای برنامه نویسان و محققان CFD مناسب است.

This textbook explores both the theoretical foundation of the Finite Volume Method (FVM) and its applications in Computational Fluid Dynamics (CFD). Readers will discover a thorough explanation of the FVM numerics and algorithms used for the simulation of incompressible and compressible fluid flows, along with a detailed examination of the components needed for the development of a collocated unstructured pressure-based CFD solver. Two particular CFD codes are explored. The first is uFVM, a three-dimensional unstructured pressure-based finite volume academic CFD code, implemented within Matlab. The second is OpenFOAM®, an open source framework used in the development of a range of CFD programs for the simulation of industrial scale flow problems.

With over 220 figures, numerous examples and more than one hundred exercise on FVM numerics, programming, and applications, this textbook is suitable for use in an introductory course on the FVM, in an advanced course on numerics, and as a reference for CFD programmers and researchers.