Theoretical and computational aerodynamics

آیرودینامیک به دلیل رشد محاسبات علمی پیشرفت‌های زیادی داشته است، که باعث شده زمان چرخه طراحی وسایل نقلیه هوافضا به شدت کاهش یابد. امروزه آیرودینامیک محاسباتی در مرحله مقدماتی طراحی جدید ظاهر می شود و آزمایش تونل باد پرهزینه و وقت گیر را به مراحل نهایی طراحی منتقل می کند.

آیرودینامیک نظری و محاسباتی هدف دارد یک کتاب درسی جامع باشد که تئوری های آیرودینامیک کلاسیک و کاربردهای اخیر را که توسط آیرودینامیک محاسباتی ممکن شده است را پوشش دهد. با بحث در مورد لیفت و کشیدن از یک رویکرد دینامیکی کلی شروع می‌شود و پس از بیان معادله ناویر-استوکس حاکم، جریان‌های بالقوه و روش پانل را پوشش می‌دهد. نسبت ابعاد پایین و بال‌های دلتا (از جمله شکست گرداب) نیز به تفصیل مورد بحث قرار گرفته‌اند و پس از معرفی نظریه لایه مرزی، آیرودینامیک محاسباتی برای DNS و LES پوشش داده می‌شود. سایر موضوعات پوشش داده شده در مورد انتقال جریان برای تجزیه و تحلیل ایرفویل های NLF، انتقال بای پس، ناپایداری جریان و جریان متقاطع بر روی بال های جارو شده، جریان ترانسونیکی چسبناک بر روی ایرفویل ها، آیرودینامیک عدد رینولدز پایین، دستگاه های بالابر بالا و کنترل جریان است.

ویژگی‌های کلیدی:

• تئوری‌های کلاسیک آیرودینامیک تراکم‌ناپذیر را با روش‌های پانل ترکیب می‌کند
• تئوری‌های سطح بالابر و آیرودینامیک بال و بدنه بال با نسبت ابعاد پایین را پوشش می‌دهد.
• آیرودینامیک محاسباتی را از اصول اولیه برای جریان های تراکم ناپذیر و تراکم ناپذیر ارائه می دهد
• آیرودینامیک ناپایدار و کم عدد رینولدز را پوشش می دهد
• شامل یک حساب به روز از DNS از آیرودینامیک ایرفویل از جمله انتقال جریان برای ایرفویل های NLF
• شامل مشکلات فصل و مثال های گویا
• همراه با مشکلات میزبانی وب سایت و راهنمای راه حل

< i>آیرودینامیک نظری و محاسباتی یک کتاب درسی ایده‌آل برای دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد است و همچنین هدف آن این است که منبع مفیدی در زمینه آیرودینامیک برای محققان و متخصصان آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و صنعت باشد.

Aerodynamics has seen many developments due to the growth of scientific computing, which has caused the design cycle time of aerospace vehicles to be heavily reduced. Today computational aerodynamics appears in the preliminary step of a new design, relegating costly, time-consuming wind tunnel testing to the final stages of design.

Theoretical and Computational Aerodynamics is aimed to be a comprehensive textbook, covering classical aerodynamic theories and recent applications made possible by computational aerodynamics. It starts with a discussion on lift and drag from an overall dynamical approach, and after stating the governing Navier-Stokes equation, covers potential flows and panel method. Low aspect ratio and delta wings (including vortex breakdown) are also discussed in detail, and after introducing boundary layer theory, computational aerodynamics is covered for DNS and LES. Other topics covered are on flow transition to analyse NLF airfoils, bypass transition, streamwise and cross-flow instability over swept wings, viscous transonic flow over airfoils, low Reynolds number aerodynamics, high lift devices and flow control.

Key features:

• Blends classical theories of incompressible aerodynamics to panel methods
• Covers lifting surface theories and low aspect ratio wing and wing-body aerodynamics
• Presents computational aerodynamics from first principles for incompressible and compressible flows
• Covers unsteady and low Reynolds number aerodynamics
• Includes an up-to-date account of DNS of airfoil aerodynamics including flow transition for NLF airfoils
• Contains chapter problems and illustrative examples
• Accompanied by a website hosting problems and a solution manual

Theoretical and Computational Aerodynamics is an ideal textbook for undergraduate and graduate students, and is also aimed to be a useful resource book on aerodynamics for researchers and practitioners in the research labs and the industry.