Unsteady Computational Fluid Dynamics in Aeronautics

زمینه شبیه‌سازی گردابی بزرگ (LES) و هیبریدها یک منطقه تحقیقاتی پر جنب و جوش است. این کتاب در تمام محدوده های بالقوه وفاداری مدل سازی ناپایدار، از مرتبه پایین تا LES اجرا می شود. مورد دوم احتمالاً بالاترین وفاداری برای مدل‌سازی عملی سیستم‌های هوافضا است. مرزهای جدید پیشرو تعریف شده است.

یک مثال از نگرانی های محیطی مبرم، نویز است. برای پیش‌بینی دقیق این موضوع به مدل‌سازی ناپایدار نیاز است. از این رو هواآکوستیک محاسباتی مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین در حال ظهور است که نیاز اساسی به شبیه سازی های جفت شده وجود دارد. از این رو، این حوزه نیز مورد توجه قرار می گیرد و تنش های استفاده از این گونه شبیه سازی ها با LES گران قیمت است.

این کار با حوزه کلی CFD و LES و طیف وسیعی از سیستم‌های آیرودینامیکی غیرهوایی (مانند خودروها، زیردریایی‌ها، کشتی‌ها، الکترونیک، ساختمان‌ها) مرتبط است. موضوعات مورد بررسی شامل تکنیک های جریان ناپایدار است. LES و هیبریدها؛ روش های عددی عمومی؛ هواآکوستیک محاسباتی؛ aeroelasticity محاسباتی; شبیه سازی های جفت شده و آشفتگی و مدل سازی آن (LES، RANS، انتقال، VLES، URANS). این جلد با اشاره به افق های آینده و به ویژه استفاده صنعتی از LES به پایان می رسد. سبک نگارش هم برای دانشگاهیان و هم برای دست اندرکاران صنعتی قابل دسترس و مفید است.

از بررسی ها:
\"مجموعه تاکر بحث بسیار خوشایند و مختصری از قابلیت های فعلی برای شبیه سازی و مدل سازی جریان های آیرودینامیکی ناپایدار ارائه می دهد. تکنیک‌های عددی مختلف ممکن را با جزئیات خوب و واضح پوشش می‌دهد و طیف بسیار گسترده‌ای از کاربردهای عملی را ارائه می‌دهد؛ در بسیاری موارد به زیبایی نشان داده شده است. بنابراین این کتاب متنی ارزشمند برای مهندسین تمرین، منبعی غنی از اطلاعات پیش‌زمینه برای دانشجویان و کسانی که تازه کار می‌کنند ارائه می‌کند. این حوزه از تحقیق و توسعه، و یک بررسی عالی و پیشرفته برای دیگران. یک دستاورد بزرگ.\"
Mark Savill FHEA, FRAeS, C.Eng, استاد طراحی آیرودینامیک محاسباتی و رئیس علوم نیرو و نیروی محرکه، گروه نیرو و نیروی محرکه، دانشکده مهندسی، دانشگاه کرانفیلد، بدفوردشایر، بریتانیا

\"این کتاب بسیار مفیدی است با طیف گسترده ای پوشش بسیاری از جنبه ها در توسعه روش آیرودینامیک ناپایدار و کاربردها برای جریان های داخلی و خارجی.\"
L. او، رولز رویس / RAEng، رئیس مهندسی هوا گرمای محاسباتی، دانشگاه آکسفورد، بریتانیا

\"این کتاب جامع از مفاهیم کلاسیک در هر دو روش عددی و رویکردهای مدل‌سازی تلاطم برای مبتدی تا آخرین وضعیت را شامل می‌شود. این هنر برای متخصصان پیشرفته است و کمک بسیار ارزشمندی به ادبیات دینامیک سیالات محاسباتی خاص در هوانوردی است. دانش‌آموزان و متخصصان به طور یکسان با خواندن آن از جلد تا جلد، سود زیادی خواهند برد.\"
سباستین دک، اونرا، میدون، فرانسه

The field of Large Eddy Simulation (LES) and hybrids is a vibrant research area. This book runs through all the potential unsteady modelling fidelity ranges, from low-order to LES. The latter is probably the highest fidelity for practical aerospace systems modelling. Cutting edge new frontiers are defined.

One example of a pressing environmental concern is noise. For the accurate prediction of this, unsteady modelling is needed. Hence computational aeroacoustics is explored. It is also emerging that there is a critical need for coupled simulations. Hence, this area is also considered and the tensions of utilizing such simulations with the already expensive LES.

This work has relevance to the general field of CFD and LES and to a wide variety of non-aerospace aerodynamic systems (e.g. cars, submarines, ships, electronics, buildings). Topics treated include unsteady flow techniques; LES and hybrids; general numerical methods; computational aeroacoustics; computational aeroelasticity; coupled simulations and turbulence and its modelling (LES, RANS, transition, VLES, URANS). The volume concludes by pointing forward to future horizons and in particular the industrial use of LES. The writing style is accessible and useful to both academics and industrial practitioners.

From the reviews:
"Tucker's volume provides a very welcome, concise discussion of current capabilities for simulating and modellng unsteady aerodynamic flows. It covers the various possible numerical techniques in good, clear detail and presents a very wide range of practical applications; beautifully illustrated in many cases. This book thus provides a valuable text for practicing engineers, a rich source of background information for students and those new to this area of Research & Development, and an excellent state-of-the-art review for others. A great achievement."
Mark Savill FHEA, FRAeS, C.Eng, Professor of Computational Aerodynamics Design & Head of Power & Propulsion Sciences, Department of Power & Propulsion, School of Engineering, Cranfield University, Bedfordshire, U.K.

"This is a very useful book with a wide coverage of many aspects in unsteady aerodynamics method development and applications for internal and external flows."
L. He, Rolls-Royce/RAEng Chair of Computational Aerothermal Engineering, Oxford University, U.K.

"This comprehensive book ranges from classical concepts in both numerical methods and turbulence modelling approaches for the beginner to latest state-of-the-art for the advanced practitioner and constitutes an extremely valuable contribution to the specific Computational Fluid Dynamics literature in Aeronautics. Student and expert alike will benefit greatly by reading it from cover to cover."
Sébastien Deck, Onera, Meudon, France