دوره غلبه بر شوک: آموزش شبیه‌سازی جریان‌های تراکم‌پذیر سرعت بالا با روش‌های بازسازی گرادیانی و پخش مصنوعی همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب غلبه بر شوک: آموزش شبیه‌سازی جریان‌های تراکم‌پذیر سرعت بالا با روش‌های بازسازی گرادیانی و پخش مصنوعی

موضوع کلی: دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) در جریان‌های تراکم‌پذیر سرعت بالا

موضوع میانی: روش‌های شبیه‌سازی عددی جریان‌های تراکم‌پذیر با تمرکز بر روش‌های بازسازی و پخش مصنوعی

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمه ای بر جریان های تراکم پذیر
• 2. مبانی مکانیک سیالات تراکم پذیر
• 3. معادلات ناویر-استوکس تراکم پذیر
• 4. مفاهیم عدد ماخ و عدد رینولدز
• 5. نظریه موج و انتشار اغتشاش
• 6. مفهوم امواج شوک
• 7. انواع امواج شوک (قائم، مایل)
• 8. پدیده های مرتبط با امواج شوک
• 9. چالش های شبیه سازی عددی جریان های تراکم پذیر
• 10. ضرورت روش های عددی دقیق
• 11. مقدمه ای بر روش های عددی در CFD
• 12. روش های گسسته سازی معادلات بقا
• 13. تفاوت روش های تحلیلی و عددی
• 14. معرفی روش های حجم محدود (Finite Volume Method)
• 15. معرفی روش های المان محدود (Finite Element Method)
• 16. معرفی روش های تفاضل محدود (Finite Difference Method)
• 17. مبانی روش حجم محدود
• 18. نحوه گسسته سازی معادلات بقا در حجم محدود
• 19. مفهوم شار در سطوح حجم
• 20. حجم کنترل و نقاط گرهی
• 21. نحوه محاسبه شار در مرز حجم ها
• 22. قضیه دیورژانس در گسسته سازی
• 23. روش های حل معادلات گسسته شده
• 24. مقدمه ای بر حل کننده های خطی و غیرخطی
• 25. روش های صریح و ضمنی
• 26. پایداری عددی در روش های صریح
• 27. شرط کورانت-فریدریش-لوی (CFL)
• 28. روش های گسسته سازی مرتبه بالاتر
• 29. نیاز به دقت بالاتر در جریان های شوکی
• 30. مفهوم بازسازی (Reconstruction)
• 31. هدف از بازسازی در CFD
• 32. بازسازی خطی (Linear Reconstruction)
• 33. بازسازی چند جمله ای (Polynomial Reconstruction)
• 34. بازسازی گرادیانی (Gradient-based Reconstruction)
• 35. مفهوم گرادیان در بازسازی
• 36. محاسبه گرادیان در نقاط گرهی
• 37. روش های محاسبه گرادیان (مربعی، حجمی)
• 38. تاثیر دقت محاسبه گرادیان بر نتایج
• 39. روش های بازسازی با استفاده از گرادیان
• 40. بازسازی مبتنی بر گرادیان ساده (Simple Gradient-based Reconstruction)
• 41. بازسازی های مرتبه بالاتر مبتنی بر گرادیان
• 42. نیاز به محدود کننده ها (Limiters) در بازسازی
• 43. پدیده تورفتگی (Oscillation) در شبیه سازی های عددی
• 44. نقش محدود کننده ها در جلوگیری از تورفتگی
• 45. انواع محدود کننده ها
• 46. محدود کننده های جریان تراکمی (Compressibility Limiters)
• 47. محدود کننده های مبتنی بر گرادیان (Gradient-based Limiters)
• 48. محدود کننده های TVD (Total Variation Diminishing)
• 49. محدود کننده های MUSCL (Monotone Upstream-centered Scheme for Conservation Laws)
• 50. ارتباط بازسازی و محدود کننده ها
• 51. نقش بازسازی در انتقال اطلاعات بین حجم ها
• 52. روش های اعمال شرط مرزی در حجم محدود
• 53. شرایط مرزی جریان تراکمی
• 54. شرایط مرزی شوک
• 55. مفهوم پخش (Diffusion) در جریان ها
• 56. پخش عددی (Numerical Diffusion)
• 57. اثرات منفی پخش عددی
• 58. نیاز به کنترل پخش عددی
• 59. پخش مصنوعی (Artificial Diffusivity)
• 60. هدف از معرفی پخش مصنوعی
• 61. کنترل جریان های با مشخصه های تیز
• 62. روش های معرفی پخش مصنوعی
• 63. پخش مصنوعی خطی
• 64. پخش مصنوعی غیرخطی
• 65. پخش مصنوعی مبتنی بر گرادیان
• 66. پخش مصنوعی بر اساس مشخصه ها (Characteristic-based Artificial Diffusivity)
• 67. پخش مصنوعی برای جریان های تراکمی
• 68. ارتباط پخش مصنوعی با ناپایداری های عددی
• 69. روش های کاهش پخش مصنوعی
• 70. تنظیم پارامترهای پخش مصنوعی
• 71. ارزیابی کیفیت روش های بازسازی
• 72. ارزیابی کیفیت روش های پخش مصنوعی
• 73. معیارهای ارزیابی دقت عددی
• 74. معیارهای ارزیابی پایداری عددی
• 75. معیارهای ارزیابی توانایی در مدل سازی شوک
• 76. مطالعه موردی: شبیه سازی جریان در نازل ها
• 77. مطالعه موردی: شبیه سازی جریان فراصوت در کانال ها
• 78. مطالعه موردی: شبیه سازی پدیده بازتاب شوک
• 79. مطالعه موردی: شبیه سازی جریان های تراکمی با گسیختگی (Discontinuity)
• 80. مقایسه روش های مختلف بازسازی گرادیانی
• 81. مقایسه روش های مختلف پخش مصنوعی
• 82. تاثیر ترکیب روش های بازسازی و پخش مصنوعی
• 83. بهینه سازی پارامترهای روش های انتخابی
• 84. پیاده سازی روش های پیشنهادی در کد CFD
• 85. نرم افزارها و ابزارهای مورد استفاده در CFD
• 86. نحوه اعتبارسنجی کد CFD
• 87. مقایسه نتایج کد با داده های تجربی
• 88. مقایسه نتایج کد با نتایج تحلیلی
• 89. پیاده سازی روش های پیشرفته تر
• 90. روش های حل کننده های پرسرعت
• 91. روش های مبتنی بر شبکه های سازگار (Adaptive Mesh Refinement)
• 92. شبیه سازی جریان های تراکمی پیچیده
• 93. نقش هوش مصنوعی در CFD
• 94. درس های آموخته شده از مقاله
• 95. نکات کلیدی برای شبیه سازی جریان های تراکمی سرعت بالا
• 96. نکات عملی برای پیاده سازی روش ها
• 97. محدودیت های روش های حاضر
• 98. جهت گیری های تحقیقاتی آینده
• 99. جمع بندی و نتیجه گیری
• 100. تمرین های عملی شبیه سازی