计算流体力学 Computational Fluid Dynamics

主要内容


前言

深刻认识到学习是按部就班来的,步步为营、稳扎稳打。注意有很多课程暂时未能找到较好的网上资源,我们这边仅以我们使用的教材作为参考。 ---

推荐学习路线

数学基础初级

课程 机构 参考书 Notes等其他资料
单变量微积分 MIT Calculus with Analytic Geometry 链接 
多变量微积分 MIT Multivariable Calculus 链接
线性代数 MIT Introduction to Linear Algebra 链接
数值分析 数值分析

计算流体力学初级

书名 机构
Fundamentals of Aerodynamics Marland
计算流体力学基础及其应用 Maryland

数学基础中级

书名 机构
数学分析新讲 PKU
高等代数简明教程 PKU
矢量分析与场论
张量分析 THU
偏微分方程及数值解

计算流体力学中级

书名 机构
An Introduction to Computational Fluid Dynamics...
COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS principles and Applications
The Finite Volume Method in Computational Fluid Dynamics...
Turbulence Modeling for CFD
Riemann Solvers and Numerical Methods for Fluid Dynamics...

程序语言能力

计算流体力学的核心是数学原理+程序实现,编程语言是必须的。

课程 参考学习链接 推荐书籍
C++程序语言设计 C++语言程序设计基础 C++ Primer(中文版) 
Fortran程序语言设计 Fortran实用编程 Fortran95程序设计

实战练习

翼型绕流二维求解器编写(Fortran行数:到达第四阶段代码量5000行左右):

  • 第一阶段 Euler方程求解器 :建议对流项离散采用JST格式。时间离散可以采用 显示 Runge-Kutta法。upwind格式和隐式推进较难,以后可以再完善。
  • 第二阶段 NS方程求解器:比Euler只多了扩散项,这一项离散比较简单。
  • 第三阶段 采用upwind格式和隐式格式:现在要求解大型代数方程组了,当然是LU-SGS方法。
  • 第三阶段 湍流模型: 建议采用SA模型,这个是一方程的,简单。湍流方程和NS方程耦合求解。
  • 第四阶段 预处理: 之前的都是适合可压流,预处理之后适合全速域。
  • 第五阶段 动网格...

推荐书籍列表

参考书 难度
数学分析新讲 中等
高等代数简明教程 中等
Fundamentals of Aerodynamics 一般
计算流体力学基础及其应用 一般
COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS principles and Applications 中等
An Introduction to Computational Fluid Dynamics... 中等
The Finite Volume Method in Computational Fluid Dynamics... 中等

致谢

 感谢南京航天航空大学孙振航的资料的分享。