کدهای محاسبات عددی

بدون شک یکی از کاربردی ترین دروس در دوره کارشناسی در رشته های مهندسی مکانیک، هوافضا و یا حتی شیمی، درس محاسبات عددی می باشد که باعث ایجاد یک دید محاسباتی بسیار خوب به دانشجویان می شود و کمک می کند تا دانشجویان در ادامه راه و در زمینه یادگیری دینامیک سیالات محاسباتی بسیار سریع تر پیش روند. در دهه اخیر توجه بسیاری از اساتید و محققان به کدنویسی با زبان برنامه نویسی C و C++ جلب شده است و سعی...

دانلود کد فرترن برای الگوریتم ژنتیک

الگوریتم های ژنتیک (با نماد اختصاری GA) تکنیک جستجویی در علم رایانه برای یافتن راه‌حل تقریبی برای بهینه‌سازی و مسائل جستجو است. الگوریتم ژنتیک نوع خاصی از الگوریتم‌های تکامل است که از تکنیک‌های زیست‌شناسی فرگشتی مانند وراثت و جهش استفاده می‌کند. این الگوریتم برای اولین بار توسط جان هالند معرفی شد. بعدها این روش با تلاشهای گلدبرگ ۱۹۸۹, مکان خویش را یافته و امروزه نیز بواسطه...

نرم افزار شبیه سازی با روش شبکه بولتزمن

در مطالب قبلی به تفسیر در مورد روش شبکه بولتزمن (Lattice Boltzmann Method) اشاره شد. در این جا قصد داریم یک نرم افزار OpenSource در زمینه شبیه سازی با این روش معرفی نماییم. نرم افزار مورد نظر Palabos نام دارد. این برنامه می تواند به کسانی که پروژه های مرتبط با این روش را دارند بسیار مفید باشد و با مبانی برنامه نویسی آن آشنا شوند. از مزایای اصلی این برنامه آن است که دارای مثال های متعدد و ویدئو های آموزشی می...

کد اویلر ضمنی مرتبه دوم بر روی شبکه بی سازمان

در این مطلب جریان غیرلزج (جریان اویلری) بر روی یک برآمدگی با روش تجریه بردار “رو” به 2 صورت صریح مرتبه دوم رانگ کوتا و همچنین ضمنی، به کمک کدنویسی با زبان فرترن تحلیل شده است. از مزایای اصلی این کد آن است که فرآیند تولید شبکه نیز در همان برنامه انجام می شود و کاربران گرامی می توانند به خوبی با مطالعه آن با اصول تولید شبکه های بی سازمان آشنا شوند. این کد توسط Hiroaki Nishikawa نگارش شده است و...

محاسبه خواص ترمودینامیکی آب با X Steam

همواره برای نگارش کدهای محاسباتی ترمودینامیکی نیاز به آن است که خواص آن سیال در دما و فشارهای مختلف مشخص باشد (حالت اشباع، مایع مترکم و گاز مافوق گرم). لذا نیاز به آن است که به جای استفاده از جداول ترمودینامیکی که بر اساس نتایج آژمایشگاهی و تجربی به دست آمده اند از روش های عددی برای محاسبه این خواص استفاده شود تا بتوان در حین فرآِند برنامه نویسی به آن دسترسی داشت. در این مطلب یک m-file قرار...

کد یک بعدی جریان آرام و توسعه یافته در لوله

به طور کلی جریان آرام و توسعه یافته در داخل یک لوله دارای حل تحلیلی می باشد و می توان آن را به صورت یک بعدی تحلیل نمود چون گرادیان تمامی پارامترها در جهت محور لوله برابر با صفر می باشد و تنها تغییرات در جهت محوری داریم. در این مطلب یک کد بسیار ساده برای مسئله فوق قرار داده شده است که به روش حجم محدود گسسته سازی انجام شده و می تواند برای مبتدیان و نوآموزان در کدنویسی بسیار مفید باشد. مشابه...

تحلیل مسئله دوبعدی پواسون با روش CVFD

در این مطلب قصد داریم با روش بسیار جدید Control-Volume Finite-Difference یا همان CVFD آشنا شویم. این روش اخیرا توسعه بافته است و دارای مزایای بسیاری نسبت به سایر روش های اختلاف محدود و یا حجم محدود دارا می باشد. در این جا ابتدا یک فایل PDF قرار داده شده است که تمام مراحل گسته سازی و تولید شبکه را برای تحلیل مسئله 2 بعدی پواسون به کمک روش فوق توضیح داده است. این فایل شامل مطالب زیر است:     The Control-Volume...

حل بلازیوس بر روی صفحه تخت

بلازیوس حل تحلیل لایه مرزی روی صفحه است. به طور کلی حل جریان لایه مرزی روی صفحه تخت برای برای اعتبارسنجی دقت کدهای ناویر-استوکس مورد استفاده قرار می گیرد. در این مطلب کد فرترن برای حل بلازیوس روی صفحه تخت قرار داده شده است. برای مطالعه مقدماتی می توانید به این لینک مراجعه نمایید. —————————————————   دانلود کد اشتراک...

Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows

در این جا معروف ترین و اصلی ترین کتاب در زمینه دینامیک گازهای رقیق ارائه شده است. در این کتاب برد (bird) که خود به عنوان بزرگترین توسعه دهنده روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو شناخته می‌شود، به مسائلی در دینامیک گازهای رقیق و هم‌چنین مبانی روش DSMC پرداخته است در فصول ابتدایی کتاب مباحثی نیز در مکانیک آماری و نظریه جنبشی آورده شده است در بخشهای بعدی به توضیح کامل پیرامون روش شبیه سازی...

معرفی روش شبیه سازی مستقیم مونته کارلو – DSMC

معادله بولتزمن جریان را در همه رژیم‌های پیوسته، انتقالی و مولکولی آزاد توصیف می­کند. دریک مکعب به ابعاد 10 میکرومتر حدود 10 به توان 10 مولکول در شرایط استاندارد از ماده وجود دارد. با هیچ روشی نمی‌توان این تعداد مولکول را شبیه‌سازی کرد. دریک روش DSMC معمولاً حدود صدها یا هزارها ذره شبیه‌سازی شده درنظرگرفته می‌شود تا رفتار مولکول‌های واقعی را شبیه‌سازی کنند. روش DSMC توسط بِرد در سال 1960...

حل تحلیلی مسئله shock tube

لوله شوک یک مسئله بسیار شناخته شده است که جهت بررسی قابلیت تسخیر شوک روش­های عددی استفاده می‌شود. در این آزمون یک جداره نازک هوای درون یک مخزن را به دو قسمت تقسیم کرده است که فشار هوا در دو سمت جداره متفاوت است. در یک لحظه جداره به سرعت برداشته می‌شود. اختلاف فشار موجب پدید آمدن یک موج شوک، یک ناپیوستگی تماسی و یک فن انبساطی می­شود. در حقیقت با یک مسئله ریمان مواجه هستیم که حل تحلیلی آن...

کد MATLAB برای آزمایشکاه PIV

اندازه گیری مشخصات جریان با استفاده از تصویر برداری لحظه ای از آن که به آن Particle Image Velocimetry و یا همان PIV گقته می شود, به عنوان یک ایزار تجربی کارآمد در تحلیل جریان های سیال مورد استفاده قرار میگیرد. اصول کار این روش آن است که ابتدا با استفاده از یک دوربین مخصوص و در یک لحظه دلخواه از یک جریان سیال تصویربرداری می شود و سپس با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر، مشخصات جریان در آن لحظه خاص نظیر...