計(jì)算流體力學(xué)從0到1 (更新中)

序言
針對CFD初學(xué)者,每個(gè)視頻控制在 8 - 12分鐘左右
三板斧:讀書/paper,實(shí)戰(zhàn)寫Python代碼,補(bǔ)充 (留言投票或私信補(bǔ)充內(nèi)容,歡迎點(diǎn)菜)
視頻錄完之后會(huì)按照讀書,代碼和補(bǔ)充這三板斧分三類,視頻標(biāo)題格式如下
????????Lecture 1.1: 序言v1
????????Lecture 1.2: 序言v2
????????Lecture 2.3: 什么是CFD? 讀書/paper, 1.1節(jié)
????????Lecture 2.4: 對流項(xiàng)離散? 代碼,參考書/paper中的2.3 – 2.4節(jié) (Optional)
????????Lecture 2.5: 怎么用gnuplot做可視化? 補(bǔ)充
????????……
講解方式:paint等畫圖,txt等筆記,VS Code寫代碼,Linux terminal跑代碼;
課程目標(biāo)
從頭寫一個(gè)三維不可壓縮單相流體分離(segregated)求解器 + 三維對流擴(kuò)散方程求解器,有限體積法,單層同位結(jié)構(gòu)化笛卡爾網(wǎng)格(collocated grid),層流,無并行Python代碼
推薦書籍
Darwish, Marwan, and Fadl Moukalled. The finite volume method in computational fluid dynamics: an advanced introduction with OpenFOAM? and Matlab?. Springer, 2016. (我們一塊讀的書籍)
Ferziger, Joel H., Milovan Peri?, and Robert L. Street.?Computational methods for fluid dynamics. Vol. 3. Berlin: springer, 2002. (第三第四版都可以)
Patankar, Suhas.?Numerical heat transfer and fluid flow. Taylor & Francis, 2018.
Versteeg, Henk Kaarle, and Weeratunge Malalasekera.?An introduction to computational fluid dynamics: the finite volume method. Pearson education, 2007.
陶文銓. 數(shù)值傳熱學(xué)(第2版)[M]. 西安交通大學(xué)出版社, 2001.
Anderson, John D. "計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)及其應(yīng)用." (2007): 32-45. (入門書籍,前兩章對這門課比較重要,值得一看)
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推薦視頻
李新亮老師的視頻:https://www.bilibili.com/video/BV1JT4y1r74p/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click?
朱帥辰同學(xué)@北斗導(dǎo)航Compass, https://space.bilibili.com/22179951/channel/seriesdetail?sid=297776
大官人學(xué)CFD, https://space.bilibili.com/196986312/ , 獻(xiàn)給參與一期班培訓(xùn)的弟弟妹妹們: https://q8frym1nsp.feishu.cn/docx/FIg5dgAk0oD0o9xo8bpc9knonUf??
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待補(bǔ)充內(nèi)容
可壓縮流體
兩相,多相流體
Coupled solver
交錯(cuò)網(wǎng)格 (staggered grid)
并行 (MPI, OpenMP, CUDA)
有限差分,有限元
自適應(yīng)網(wǎng)格 (Adaptive Mesh Refinement),多層網(wǎng)格
非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格
湍流相關(guān)(比如湍流十講的教程,Prof. Steven Pope),
模擬方法: RANS, LES, …
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待補(bǔ)充細(xì)節(jié)
Vector Calculus
完全跳過章節(jié)
1.4
2.28
2.36 - 2.4
2.5
3.9中的大部分無量綱常數(shù)
7
9
10
12
17章以及以后
以及幾乎所有的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格部分
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為什么要跳過?
保持簡單 (keep it simple)
由于時(shí)間有限,這些章節(jié)的很多內(nèi)容不能移植到代碼里面,之后可以和志同道合者一塊補(bǔ)充代碼,方便以后學(xué)習(xí)的朋友
第一遍讀書,不宜太細(xì), the key idea is more important than details
實(shí)戰(zhàn)中,用到哪里補(bǔ)充哪里
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Quote
We learn by teaching. - James Howell