دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
ویرایش:
نویسندگان: E. J. Hinch
سری: Cambridge Texts in Applied Mathematics, Band 61
ISBN (شابک) : 1108479545, 9781108479547
ناشر: Cambridge University Press
سال نشر: 2020
تعداد صفحات: 243
زبان: English
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود)
حجم فایل: 3 مگابایت
در صورت تبدیل فایل کتاب Think Before You Compute: A Prelude to Computational Fluid Dynamics به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب قبل از محاسبه فکر کنید: مقدمه ای برای دینامیک سیالات محاسباتی نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
هر دینامیک سیال در نقطه ای نیاز به استفاده از محاسبات دارد. فکر کردن در مورد فیزیک، محدودیت ها و الزامات در اوایل، با مزایایی در زمان، تلاش، دقت و هزینه پاداش خواهد داشت. چگونگی تحقق این مزایا در این راهنما برای محققان بالقوه و دانشجویان فارغ التحصیل مبتدی به برخی از روش های استاندارد و مشکلات رایج مکانیک سیالات محاسباتی نشان داده شده است. بر اساس یک دوره سخنرانی که نویسنده بیش از بیست سال توسعه داده است، متن به سه بخش تقسیم می شود. مقدمه سریع دانشآموزان را قادر میسازد تا تنها در سه ساعت یک مسئله غیرخطی اساسی را با روشی ساده حل کنند. بخش بعدی بر روی تمام موارد ضروری، از جمله گسسته سازی (تفاوت های محدود، عناصر محدود و روش های طیفی)، مرحله زمانی و جبر خطی گسترش می یابد. بخش پایانی مجموعه ای از موضوعات پیشرفته اختیاری است، از جمله معادلات هذلولی، نمایش سطوح، روش انتگرال مرزی، روش چندشبکه، تجزیه دامنه، روش چند قطبی سریع، روش های ذرات و موجک.
Every fluid dynamicist will at some point need to use computation. Thinking about the physics, constraints and the requirements early on will be rewarded with benefits in time, effort, accuracy and expense. How these benefits can be realised is illustrated in this guide for would-be researchers and beginning graduate students to some of the standard methods and common pitfalls of computational fluid mechanics. Based on a lecture course that the author has developed over twenty years, the text is split into three parts. The quick introduction enables students to solve numerically a basic nonlinear problem by a simple method in just three hours. The follow-up part expands on all the key essentials, including discretisation (finite differences, finite elements and spectral methods), time-stepping and linear algebra. The final part is a selection of optional advanced topics, including hyperbolic equations, the representation of surfaces, the boundary integral method, the multigrid method, domain decomposition, the fast multipole method, particle methods and wavelets.
Contents Preface PART I A FIRST PROBLEM 1 The driven cavity 1.1 The problem 1.2 Know your physics 1.3 Know your PDEs 1.4 Special physics of the corner 1.5 Nondimensionalisation 1.6 Steady vs transient calculations 1.7 Pressure! 2 Streamfunction-vorticity formulation 2.1 Formulation 2.2 Finite differences (simple) 2.3 Poisson problem 2.4 Test the code 2.5 Code quality 2.6 Simple graphs 2.7 Vorticity evolution 2.8 Time-step instability 2.9 Accuracy consistency 2.10 Results 3 Primitive variable formulation 3.1 Formulation 3.2 Pressure equation 3.3 Algorithm 1 with pressure equation 3.4 Incompressibility as a constraint: split time-step 3.5 Algorithm 2 by projection – spurious pressure modes 3.6 Algorithm 3 with a staggered grid 3.7 Results from algorithm 3 PART II GENERALITIES 4 Finite differences 4.1 Higher orders 4.1.1 Central differencing 4.1.2 One-sided differencing 4.1.3 Nonequispaced points 4.2 Compact fourth-order Poisson solver 4.2.1 One-dimensional version 4.2.2 Two dimensions 4.3 Upwinding 4.4 Other grids 4.5 Conservative schemes 5 Finite elements 5.1 The two ideas 5.2 Representations in one dimension 5.2.1 Constant elements 5.2.2 Linear elements 5.2.3 Quadratic elements 5.2.4 Cubic elements 5.2.5 Basis functions 5.3 Representations in two dimensions 5.3.1 Constant elements 5.3.2 Linear elements 5.3.3 Quadratic elements 5.3.4 Cubic elements 5.3.5 Basis functions 5.3.6 Rectangles 5.4 Variational statement of the Poisson problem 5.5 Details in one dimension 5.6 Details in two dimensions 5.7 Galerkin formulation 5.8 Diffusion equation 5.8.1 Weak formulation 5.8.2 In one dimension 5.8.3 In two dimensions 5.9 Navier–Stokes equation 5.9.1 Weak formulation 5.9.2 Time integration 5.9.3 Pressure problem – locking 5.9.4 Pressure problem – spurious modes 6 Spectral methods 6.1 The two ideas 6.2 Global vs local 6.3 Choice of spectral basis functions 6.4 Chebyshev polynomials 6.5 Rates of convergence 6.6 Gibbs phenomenon 6.7 Discrete Fourier Transform 6.8 Aliasing 6.9 Fast Fourier Transform (FFT) 6.10 Differential matrix 6.11 Navier–Stokes 6.12 Bridging the gap 7 Time integration 7.1 Stability 7.2 Forward Euler 7.3 Backward Euler 7.4 Midpoint Euler 7.5 Crank–Nicolson 7.6 Leapfrog 7.7 Runge–Kutta 7.8 Multistep methods 7.9 Symplectic integrators 7.10 Navier–Stokes 8 Linear algebra 8.1 Lapack 8.2 Gaussian elimination 8.2.1 Pivoting 8.2.2 LU decomposition 8.2.3 Errors 8.3 QR decomposition 8.3.1 QR by Gram–Schmidt 8.3.2 QR by Givens rotations 8.3.3 QR by Householder reflections 8.4 Sparse matrices 8.5 Conjugate gradients 8.6 Eigenproblems 8.7 Power iteration 8.8 Jacobi 8.9 Main method PART III SPECIAL TOPICS 9 Software packages and FreeFem++ 9.1 Poisson problem 9.2 Driven cavity 10 Hyperbolic equations 10.1 Simplest, but unstable 10.2 Lax–Friedricks, too stable 10.3 Upwinding 10.4 Crank–Nicolson 10.5 Lax–Wendroff 10.6 Angled Derivative 10.7 Propagation of discontinuities 10.8 Flux limiters 10.9 Nonlinear advection 10.10 Godunov method 11 Representation of surfaces 11.1 Curves in two dimensions 11.1.1 Splines 11.2 Surfaces in three dimensions 11.2.1 Redistributing points 11.2.2 Curvature 11.3 Volume of Fluid (VoF) method 11.4 Diffuse interface method 11.5 Level sets 11.5.1 Fast Marching Method 12 Boundary integral method 12.1 Integral equation for Laplace equation 12.1.1 Greens functions 12.1.2 Eigensolutions 12.1.3 Singular integrals 12.2 Discretisation 12.2.1 Evaluation of the matrix elements 12.2.2 Avoiding the eigensolution 12.2.3 Tests 12.2.4 Costs 12.3 Free-surface potential flows 12.4 Stokes flows 13 Fast Poisson solvers 13.1 Multigrid method 13.1.1 A V-cycle 13.1.2 Accuracy and costs 13.2 Fast Fourier Transforms 13.3 Domain decomposition 13.3.1 Costs 14 Fast Multipole Method 14.1 Trees, roots and leaves 14.2 Barnes–Hut algorithm 14.3 Fast Multipole algorithm 14.3.1 Upward pass 14.3.2 Downward pass 14.3.3 Errors 14.3.4 Costs 15 Nonlinear considerations 15.1 Finding steady states 15.1.1 Finding the Jacobian 15.1.2 Example of the limit cycle of the Van der Pol oscillator 15.2 Parameter continuation 15.3 Searching for singularities of physical problems 15.3.1 Use of computer algebra 16 Particle methods 16.1 Molecular dynamics 16.2 Lattice Gas 16.3 Lattice Boltzmann 16.4 Dissipative particle dynamics 16.5 Stokesian dynamics 16.5.1 Hydrodynamic interactions 16.5.2 Brownian motion 16.6 Force Coupling Method 16.7 Granular media simulations 16.8 Smooth Particle Hydrodynamics 17 Wavelets 17.1 Continuous Wavelet Transform 17.2 Discrete Wavelet Transform 17.3 Fast Wavelet Transform 17.4 Daubechies wavelets Index