流沙,博士,擁有近10年CFD從業經驗,其編寫的《ICEM CFD簡明教程》在網上瘋傳,被學習者視為入門寶典。現已出版專著《ANSYS ICEM CFD工程實例詳解》,廣受好評!

本公眾號將陸續推送流沙的《小白的CFD之旅》——是小說,也是CFD教程;有故事性,也有技術點;小白,也許是現在的你,亦或是曾經的你

第二天一大早七八點鐘,小白吃過早餐趕到實驗室后,發現自己居然是最后一個到的,“研究生都這么敬業么?”小白心里嘀咕。

“今后你就坐這里吧,這臺電腦是今年畢業的師兄留下的,日常辦公學習應該是夠用了,做計算的話我們實驗室有專門的工作站。”黃師姐發現小白后,帶著他來到一張空桌子旁邊,邊打開電腦邊對小白說道。

“你以前什么專業的呀?”黃師姐問。

“本科讀的材料成型及控制工程,模具設計方向。”小白答。

“噢,那機械方面的課程應該都學過,學過流體力學沒有?”黃師姐問。

“沒有學過。”小白答道。

“高等數學和線性代數應該都學過吧,數值計算你們應該要開課了吧?”黃師姐問道。

“恩,數值計算現在正在學呢。”小白說。

“那可要好好學,以后很多地方都用得到。特別是微分方程數值求解、插值、誤差和收斂等一些基本方法和概念。這一陣子你需要學習一些準備知識”,黃師姐拿出一個筆記本對小白說。接下來給小白指定了一些學習內容。

1.流體力學

• 學習內容

先找本《流體力學》參考書學習一下,不過現在沒有那么多的時間給你去仔細學習其中的理論,這個可以在以后的時間里慢慢地去補習。重點了解一下流體力學的基本內容、基本研究手段、研究對象等,你需要了解到流體力學所要求解的是哪些基本物理量,這個非常重要,我們要做流體仿真的話,這些內容都要透徹了解。

• 參考資料

給你推薦幾本參考書。

1. 《圖解流體力學》

這本書比較通俗易懂,作者為小峰龍男,高丕娟翻譯。通過這本書可以了解流體力學的一些基本原理及基本理論。圖書館就可以找得到,強烈建議像你這樣完全沒有流體力學基礎的人翻閱。

2. 《普朗特流體力學基礎》

這本書作者為H.歐特爾,朱自強等翻譯。作者為現代流體力學開山祖師普朗特的學生,內容很全面,也很基礎,強烈建議精讀。

3. Fluid Mechanics

Kundu的經典流體力學,建議閱讀。

4. 《流體力學基礎及其工程應用》

外文影印版,推薦閱讀。

除了以上推薦的流體力學書之外,有時間可以去圖書館找其他的對你口味的書籍。

2.數學補充

除了本科階段學習的高等數學與線性代數之外,我們還需要加強數學方面的素養。

對于你們現在正在學習的《數學物理方程》,強烈建議認真學習,仔細體味力學問題的數學建模過程,比如說波動方程、擴散方程等的推導過程,以及偏微分方程的分類方式等。至于偏微分方程的解析求解方式,咱們不是搞理科的,基本上很少用到,而且以后我們遇到的物理問題所抽象的偏微分方程,基本上都是無法求出解析解的,這部分內容,應付考試就可以了。

《數值計算》這門課要認真學,尤其是差分方法、數值微分等部分的內容。不過你們在課堂上所學的數值計算內容是非常基礎的內容,后面我再給你講計算流體力學的內容,這方面的理論以后多請教牛師兄,他是搞這方面理論的。

3.計算機

我們的數值計算與計算機密不可分,強烈建議你學一門編程語言。Fortran或C語言若能精通其一就很完美了,我們實驗室很缺程序猿。學一學Python也是很不錯的選擇,強烈建議學習。推薦一些Python學習資料。

1. 《Python基礎教程》

通過這本書學習Python的基本語法。

2.Python數據分析基礎教程NumPy學習指南

通過此書學習NumPy的基本用法,這在以后的項目中會經常用到。

以上關于流體力學、數學以及計算機的基礎學習,是我們學習計算流體力學的基礎,計算流體力學所涉及的內容是這三個學科的綜合體,因此,我建議你先對這些方面有些基本的了解。過兩天我在給你講CFD的速成學習計劃。