Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...

Статьи Чертежи Таблицы О сайте Реклама
Автор предлагаемой книги дал ей название Вычислительная гидродинамика , тем самым намереваясь подчеркнуть, что эта дисциплина занимает самостоятельное место, подобно аналитической или экспериментальной гидродинамике. Действительно, возникнув два десятилетия тому назад на стыке вычислительной математики и теоретической гидромеханики, вычислительная гидродинамика прошла большой и плодотворный путь и к настоящему времени оформилась как обособленный раздел науки, предметом которого является численное моделирование различных течений жидкости и газа и решение возникающих при этом задач при помощи методов, основанных на использовании электронных вычислительных машин. Этот раздел науки, имеющий большое прикладное значение, продолжает свое интенсивное развитие.

ПОИСК



Предисловие редактора перевода Рекомендации по учебному курсу, основанному на настоящей книге Область вычислительной

из "Вычислительная гидродинамика "

Автор предлагаемой книги дал ей название Вычислительная гидродинамика , тем самым намереваясь подчеркнуть, что эта дисциплина занимает самостоятельное место, подобно аналитической или экспериментальной гидродинамике. Действительно, возникнув два десятилетия тому назад на стыке вычислительной математики и теоретической гидромеханики, вычислительная гидродинамика прошла большой и плодотворный путь и к настоящему времени оформилась как обособленный раздел науки, предметом которого является численное моделирование различных течений жидкости и газа и решение возникающих при этом задач при помощи методов, основанных на использовании электронных вычислительных машин. Этот раздел науки, имеющий большое прикладное значение, продолжает свое интенсивное развитие. [c.8]
Современная вычислительная гидродинамика занимается разработкой таких актуальных направлений, как расчет движений вязкой жидкости, численное исследование течений газа с физикохимическими превращениями, изучение распространения ударных волн в различных средах, решение газодинамических задач при наличии излучения и т. д. Данная книга ограничена обсуждением лишь одной из этих проблем — численным расчетом течений вязкой жидкости, описываемых уравнениями Павье—Стокса. Эти уравнения необходимо рассматривать в целом ряде практически интересных случаев (отрыв потока, кормовой след, взаимодействие вязкого газа с ударной волной), которые не охватываются концепцией пограничного слоя. [c.8]
Для течений сжимаемой жидкости различные численные схемы демонстрируются в основном при отсутствии вязкости, а разностные представления вязких членов рассматриваются отдельно. Здесь обсуждается расчет течений с ударными волнами при их размазывании из-за явной или неявной (схемной) искусственной диссипации. [c.9]
В книге освещаются вопросы устойчивости и сходимости решения конечно-разностных уравнений. Представляет интерес анализ различного типа ошибок, обусловленных разностными схемами. Автор уделяет очень большое внимание численному представлению граничных условий, которые имеют первостепенное значение, влияя как на точность, так и на устойчивость численного решения задачи. Обсуждение этого вопроса проводится столь детально, что в этом отношении книга не имеет себе аналогов. [c.9]
В смысле методологии и используемого подхода данная книга не относится к чисто математическим работам. В ней большую роль играют эвристические обоснования и результаты вычислительного эксперимента и обобщается огромный опыт практических расчетов, накопленный автором и другими исследователями. Это обстоятельство придает книге особую ценность, поскольку обычно читателя редко знакомят с технической стороной численного решения задач. Автор, напротив, написал даже специальную главу, в которой даются рекомендации по программированию, по проверке численных схем и по обработке получаемой информации. [c.9]
Книга содержит весьма обширный список литературы по вычислительной гидродинамике. К сожалению, эта библиография ограничена 1972 г. и содержит недостаточное количество работ советских ученых. Папример, в книге не упоминается оригинальный эффективный метод интегрирования уравнений Павье— Стокса, предложенный А. А. Дородницыным и основанный на введении малого параметра в граничное условие прилипания на стенке. Имея в виду эти обстоятельства, мы сочли нужным добавить список ряда советских публикаций, а в отдельных случаях давали подстрочные примечания с дополнительными ссылками. [c.9]
При переводе книги на русский язык встретились трудности, связанные с тем, что кое-где материал преподносится в несколько сыром виде многочисленные неточности и опечатки, замеченные в этих местах, исправлены без специальных оговорок. Работа по переводу распределялась так В. А. Гущин перевел главы 2, 3 и приложение А, В. Я. Митницкий—предисловие, главы 1, 4—7 и приложение Б. [c.9]
Ко времени написания настоящей книги стало очевидным, что как общая область численного моделирования физических процессов, так и частный ее раздел — вычислительная гидродинамика — быстро развиваются. Достаточно бросить беглый взгляд на список заглавий в каком-либо научном реферативном журнале, чтобы увидеть непропорционально большое число диссертаций по вычислительной гидродинамике. Каждый имеющий доступ к вычислительной машине что-нибудь вычисляет. [c.9]
К сожалению, прогресс исследований в этом направлении тормозится сильной разбросанностью литературных источников. Едва ли проходит месяц без того, чтобы кто-нибудь не открыл бы заново способ составления конечных разностей против потока или не растолковывал бы с настойчивостью новообращенного все прелести асимптотического нестационарного подхода для решения задач о стационарных течениях. А ведь эти идеи известны очень давно. Надеемся, что данная книга будет полезна начинающим как отправной пункт для дальнейших исследований. [c.9]
В настоящее время существует несколько прекрасных учебных руководств по численному решению уравнений в частных производных особо следует отметить книги Вазова и Форсайта [1960], Рихтмайера [1957], Рихтмайера и Мортона [1967], Эймса [1965, 1969] и Митчелла [1969] 1). Настоящая книга отличается от них как отбором материала, так и способом его изложения. [c.9]
Что касается применяемого подхода, то снова предупреждаем читателя, что это не математическая книга. Даже в математических книгах признается необходимость физической интуиции, эвристических обоснований и численного экспериментирования, хотя интуитивный, эвристический и экспериментальный подходы в них используются не слишком часто. Конечно, некоторые чисто математические исследования имеют большую ценность, однако наши интересы — это в первую очередь интересы инженеров, физиков, химиков, т. е. мы интересуемся в первую очередь самим физическим явлением, математика же при этом играет лишь роль инструмента исследования. Это различие в подходах не просто имеет субъективное значение, а часто приводит к совершенно другим формулировкам задач, в особенности в отношении граничных условий. Вообще говоря, подход, основанный на моделировании физических процессов, дает лучшие результаты. [c.10]
В этой связи любопытно отметить, что большинство работающих в области вычислительной гидродинамики в прошлом были теоретиками (и все еще продолжают считать себя таковыми). Автор этой книги прежде занимался в основном экспериментом. Хочется надеяться, что мои научные склонности в сочетании с научными склонностями авторов предшествующих книг позволят создать нечто новое, поскольку я убежден в том, что вычислительная гидродинамика является самостоятельной дисциплиной, отличной от экспериментальной и теоретической гидродинамики и имеющей свои собственные методы, трудности и области применения. [c.10]
Когда над книгой работаешь с некоторыми перерывами около четырех лет, то неизбежно обрастаешь своего рода долгами и практически оказывается невозможно выразить признательность всем тем, кто так или иначе способствовал твоему труду. Однако некоторых мне хочется поблагодарить особо. [c.10]
Моя жена Кэтрин и наши дети живо интересовались моей работой. Нечего и говорить, что без их поддержки она не могла быть выполнена. [c.11]
Я глубоко благодарен моим друзьям, коллегам и знакомым, поддерживавшим мое начинание. Нх поддержка значила для меня очень много. [c.11]


Вернуться к основной статье

© 2025 Mash-xxl.info Реклама на сайте