推薦幾本CFD中文書籍

2017-03-30 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

最近有不少朋友留言說讓推薦一些CFD入門教程與書籍。我卻遲遲不敢回復(fù),原因在于如果一旦我推薦的資料不適合對方,豈不是間接的誤人子弟。

目前市面上充斥著大量的CFD書籍,且各自的側(cè)重點(diǎn)不一樣,有些偏重于理論,有些偏重于軟件操作,還有少量的偏重于工程分析。從這些書中要想找到適合自己看的書,的確不是一件容易的事情。在選擇入門資料之前,有必要分析一下CFD入門到底需要些什么資料。

CFDer的分類

在選用資料之前,有必要理清楚自己利用CFD的目的,這有助于選擇合適的資料,并節(jié)省入門時(shí)間。

我習(xí)慣于將CFDer分成兩大類:

一類是CFD算法及程序制造者。這一類人的工作核心是開發(fā)各類新的算法和計(jì)算機(jī)程序,使CFD程序運(yùn)行更快、精度更高、收斂性更好。
另一類是CFD代碼的使用者。這一類人的工作核心是解決各類工程問題,CFD僅僅作為工具被使用。

這兩類并無高貴低賤之分。我看不慣論壇和QQ群中經(jīng)常流行的強(qiáng)調(diào)“只有自己編程才算CFD高手”,這話說得沒有任何道理。想要喝牛奶難道非得養(yǎng)頭奶牛么?

當(dāng)然不排除還有一類人,是既研究開發(fā)新的CFD程序代碼,也利用自己開發(fā)的CFD代碼解決工程問題,但是這類人通常都屬于絕對的大牛,想來也輪不到我給他們推薦資料。

當(dāng)把CFD使用者分為兩個(gè)主要陣營后,我們的書籍推薦工作也就相應(yīng)的分成兩類。

第一類人群

對于第一類人群來說,他們的工作核心是各種離散算法以及這些離散算法在計(jì)算機(jī)中的表示,追求算法的高效率及高精度。因此他們不僅要了解CFD的工作細(xì)節(jié),還需要了解程序代碼的編制方式,甚至還肩負(fù)著物理模型構(gòu)建的職責(zé)。

因此這一類人群的核心理論為計(jì)算流體力學(xué)以及計(jì)算流體力學(xué)所涉及到的各種理論,如數(shù)值計(jì)算、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)等。
好了,先來幾本中文版的計(jì)算流體力學(xué)開場。

計(jì)算流體力學(xué)

下面這三本書是比較經(jīng)典的關(guān)于計(jì)算流體力學(xué)教材。這三本分別為:

[美] 約翰 D.安德森(John D.Anderson) 著;吳頌平,劉趙淼譯. 計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)及其應(yīng)用,機(jī)械工業(yè)出版社,2007
安德森著;姚朝暉周強(qiáng) 譯. 計(jì)算流體力學(xué)入門,清華大學(xué)出版社,2010
JohnD.Anderson.Jr. 計(jì)算流體力學(xué)入門,清華大學(xué)出版社,2002

其中第三本為英文原版。英文基礎(chǔ)好的人士建議看原版。

有限體積法

由于目前計(jì)算流體力學(xué)絕大多數(shù)采用的有限體積法,因此學(xué)習(xí)有限體積法也是非常有必要的。關(guān)于有限體積法入門,推薦下面幾本。

[美] 費(fèi)斯泰赫編,計(jì)算流體動力學(xué)導(dǎo)論–有限體積法(第2版),世界圖書出版公司,2010
李人憲著,有限體積法基礎(chǔ)(第2版),國防工業(yè)出版社,2008
陶文銓著,數(shù)值傳熱學(xué)(第二版),西安交通大學(xué)出版社,2008

其中第一本為經(jīng)典,不過是英文版的。第二本中的很多內(nèi)容是翻譯的第一本,如果英文基礎(chǔ)不好,可以看看第二本。第三本陶文銓老師的《數(shù)值傳熱學(xué)》比較經(jīng)典,不過對讀者的基礎(chǔ)要求較高。

數(shù)值計(jì)算

推薦下面幾本書。

[英] 莫頓,[英] 邁耶斯著;李治平等譯. 偏微分方程數(shù)值解(第2版), 人民郵電出版社,2006
李治平著. 偏微分方程數(shù)值解講義. 北京大學(xué)出版社,2010
[美] 安妮·戈林鮑姆,[美] 蒂莫西 P.夏蒂埃著;吳兆金,王國英,范紅軍譯,數(shù)值方法:設(shè)計(jì)、分析和算法實(shí)現(xiàn),機(jī)械工業(yè)出版社,2016

這三本書主要講數(shù)值計(jì)算方法的,其中前兩本講偏微分方程數(shù)值解法,第三本主要講各種數(shù)值處理手段。感覺還算經(jīng)典。這類的書實(shí)際上很多。

網(wǎng)格生成算法

這類的中文書極少,下面這本是新出的,我還沒看過。

鄭耀,陳建軍著,非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成理論、算法和應(yīng)用,科學(xué)出版社,2016

第二類人群

這類人群以CFD軟件為工具,解決工程中的實(shí)際問題。因此他們更需要的是一些工程物理理論、流體軟件教程以及流體力學(xué)基礎(chǔ)理論。

流體力學(xué)

王洪偉著,我所理解的流體力學(xué),國防工業(yè)出版社,2014
Л.Д.朗道,Е.М.栗弗席茲著;李植譯,理論物理學(xué)教程·第6卷:流體動力學(xué)(第5版),高等教育出版社,2012
[美] E·約翰芬納莫爾,[美] 約瑟夫B·弗朗茲尼著,流體力學(xué)及其工程應(yīng)用(翻譯版原書第10版),機(jī)械工業(yè)出版社,2009

暫時(shí)就這三本吧,其實(shí)流體力學(xué)經(jīng)典的中文書還不少,這三本我個(gè)人認(rèn)為可以看看。第一本比較新奇,比一般的流體力學(xué)書要好懂不少。第二本出自朗道之手,what?你不知道朗道是誰?那你還學(xué)哪門子工科。自己百度去。第三本實(shí)際上建議看英文版。

計(jì)算流體力學(xué)軟件教程

關(guān)于軟件的應(yīng)用,我個(gè)人并不建議看書,英文不錯(cuò)的還是看幫助文檔好了。實(shí)在要推薦的話,還是有基本稍微不錯(cuò)的。

李鵬飛,徐敏義,王飛飛編,精通CFD工程仿真與案例實(shí)戰(zhàn),人民郵電出版社,2011
胡坤,李振北編著,ANSYS ICEM CFD工程實(shí)例詳解,人民郵電出版社,2014
關(guān)于FLUENT的書實(shí)在多不勝數(shù),好書卻并不多。
第一本是較為全面的講述CFD應(yīng)用的各個(gè)方面。第二本其實(shí)個(gè)人感覺也是不錯(cuò)的,另外還有個(gè)不得不推薦的理由,這書是我寫的,哇哈哈哈。

至于其他CFD軟件,書籍真的不多。我一直在策劃寫一本STAR CCM+的書,可惜老是被編輯以受眾少而拒絕,其實(shí)STAR CCM+的受眾不少了啊,汽車和船舶行業(yè)用得挺多的。罷了。