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「胡言」CFD秘笈目录

内容纲要

从事CFD仿真计算,需要学习的东西实在是太多了。下面的书单列表来自于我这些年看过的觉得不错的一些总结。

总有人在后台留言问CFD入门要看些什么书,懒得逐一回复了,这里一起搞定得了。

1 流体力学类

搞CFD计算,你可以不懂计算流体力学,但不能不了解流体力学。流体力学是CFD应用的基础。

1.1 《我所理解的流体力学》

如果你从没学过流体力学,不妨试试这一本。通俗易懂是这本书的最大特色。当然,流体力学中该包含的内容,这本书里面也都有,很值得一看的书。

内容简介:王洪伟编著的《我所理解的流体力学》是站在学 习者的角度来写的,目的是通过本书让读者 深入地 理解流体力学的原理, 使之成为自己真正掌握并可以运用的知识。和现有教材及相关图书相比,本书的一个特色是 尽量使用力学基本概念并以通俗的方式表述,易于为学习者所接受。另一个特色是作者专 门绘制了大量既精美又保持了科学性的插图,增加了学习的趣味性,并有助于对流动的理解。

1.2 《普朗特流体力学基础》

这本书内容非常全面,也较为容易读懂,打算深入了解流体力学的话不妨看看。

书中有相当大的部分在讲空气动力学边界层理论(普朗特就是干这个的),强烈推荐从事空气动力学方面工作人们阅读此书。

内容简介: 德国科学家普朗特于1942年出版了其名著《流体力学概论》。随后,其学生奥斯瓦提奇等增补修订出版了该书的第六至第九版。德国流体力学教授欧特尔等又进一步增补、修订,出版了第十版和第十一版。《普朗特流体力学基础(原书第11版)》为第十一版的中译本。H.欧特尔等保留了普朗特名著第一版的内容作为《普朗特流体力学基础(原书第11版)》前六章的主要内容,第七至第十四章则介绍了当代流体力学发展的不同分支;并将书名由《流体力学概论》改为《普朗特流体力学基础》。
  与一般流体力学论著强调数学理论不同,普朗特的名著(《普朗特流体力学基础(原书第11版)》前四章)尽可能地避免复杂的数学分析,着重物理直观,旨在阐明流体力学的基本概念及问题的力学本质,培养读者的独立思考能力。欧特尔等撰写的后十章也体现了普朗特的风格和意图。后十章中有些内容可在普朗特的原著中以某种形式看到,但绝大部分是最近六十年来流体力学不同分支发展的总结。《普朗特流体力学基础(原书第11版)》的内容丰富,物理概念清晰,论述深入精辟,并强调工程应用,旨在为初学者、高年级大学生及航空、水利、气象等相关流体力学发展方向的工程技术人员提供流体力学的导引。

1.3 《流体力学通论》

这本书包含的内容很多,一本内容很新颖的书。如果想要了解流体力学的整体脉络的话,此书很值得拥有。这本书除开死贵的价格之外,没发现什么缺点。

内容简介:《流体力学通论》是一本主要以传记形式和科普特色编著的流体力学通论。作者结合自己多年教学体会和经验,尝试一种将自然科学与人文历史相结合、知识传承与认知规律相结合的编纂模式,将抽象深奥的流体力学知识点打碎,从直观易懂的物理概念人手,以由浅入深、由表及里的方式,将流体力学发展史和基本知识点有机结合起来,分八章将流体力学基础、空气动力学、液体动力学、计算流体力学、实验流体力学、风洞和水洞设备、飞行奥妙与空气动力学原理和流体力学人物志等基本知识和发展历史介绍给读者,以便为初学者激发兴趣点、全面了解流体力学的发展和进一步深入学习提供参考。

1.4 《流体力学及其工程应用》

这本书已经第10版了,版了这么多次,质量再差也差不到哪儿去。这本书我只买了中文翻译版,彩色的内容,读起来感觉很不错。

内容简介:这本经典教科书《流体力学及其工程应用》(原书第10版),继承并发扬了讲述流体力学物理现象的传统,并以简单而且尽可能是清晰,但又不使用复杂数学工具的方式来应用各项基本原理。
  对工科大学生而言,重要的事情是把所探讨的物理现象非常清晰地予以形象化。因此,本书大力强调流体力学的物理现象,一直贯穿于全书。在本书中,着重讲述流体力学的基本原理、基本假设以及在其应用方面的条件,然后演示怎样应用这些基本原理来解决实际的工程问题。本书文稿中有范例,节后有操练题,章后有习题。并列举了大量的BG制、SI制的例题和习题,使学生熟悉两种单位制的转换。书中的操练题和习题总数已达到了1354题。
  这本受到高度尊重的教科书虽然一直在大规模地修订,但仍然保持了其传统的方法,即通过求解工程问题来讲授基本概念。在本书中,所有专题的内容都讲解得更加清楚而且更加集成化了。本书还选编了许多挑战性的习题,可以选用计算机及可编程的计算器来求解。有些新选的习题可以使用Excel、Mathcad 以及HP-48G 求解。
  本书可作为水利工程、土木工程、航空航天、能源动力工程等专业的专业基础课教材和相关专业工程技术人员的技术书籍。

如果觉得翻译版看着不过瘾的话,可尝试看原版。

1.5 《Fluid Mechanics》

Frank M. White的《Fluid Mechanics》第8版已经出来了,不过这价格就有点太吓唬人了。壕们不妨看看,绝对物超所值。

注:仔细找找,也许能在网上找到这本书的电子文档。

流体力学经典教材极多,不过通俗易懂的不太好找,上面这5本是我看过的觉得值得一看的流体力学书籍。

2 计算流体力学类

计算流体力学是CFD软件的灵魂,如果想要把软件耍得炉火纯青,那么补充一些计算流体力学方面的理论则很有必要了。

2.1 《计算流体动力学导论:有限体积法》

一本将有限体积法讲得通俗易懂的书,可惜没有中文版。不过想要学计算流体力学的理论的话,这本书不能不看。

内容简介:本书是一本很好实用的计算流体动力学教材,它以简明、清晰的语言介绍了计算流体动力学的基本原理、控制方程、边界条件、湍流及其模式、有限体积法等。在保持靠前版基本结构和写作风格基础上,增加了一部分介绍CFD重要发展;在处理流体流方面,增加了支持LES和DNS的基本观点的综述,使得内容结构更加完整。重点介绍了目前在各类流行商业软件中普遍采用的基于压力求解体系的有限体积法。本书的优选特点是弥补了理论与商用软件之间的差距,使读者通过该书的学习能够掌握应用广泛的PHOENICS,FLOW-3D和STAR-CD等计算编码中的基本理论。

2.2 《数值传热学》

陶老师的这本《数值传热学》可以说是国内最好的关于CFD理论的书籍,没有之一。不过在看这本书之前,还是很有必要补充一些数学、传热学、流体力学方面的基础知识,不然很可能看不懂。

强烈推荐搞CFD计算的人手一本,读不懂的拿来充门面也不错。

2.3 《流体动力学中的计算方法》

这本书已经第3版了,在计算流体力学类的书籍中,第3版不太多见。不过这本书目前只有英文版。

2.4 《计算流体力学中的有限体积法》

英文全称为《The Finite Volume Method in Computational Fluid Dynamics: An Advanced Introduction with OpenFOAM® and Matlab》,对于想要详解CFD细节方面,可以看看本书。本书也是为数不多的介绍OpenFOAM的书籍。

3 数学类

想要了解CFD的话,不能没有数学功底。

3.1 《张量分析》

虽然比较难懂,但是张量分析在流体力学以及计算流体力学中还是非常重要的。张量分析的优秀教材很多,下面这本是我见过的最容易读懂的一本。

内容简介:本书是一本系统阐述张量分析的专著,又是易于教学的教材。全书共分6章。内容包括:矢量与张量的基本概念与代数运算,二阶张量,张量函数及其导数,曲线坐标张量分析,曲面上的张量分析以及张量场函数对参数t的导数。

3.2 《偏微分方程数值解》

很不错的一本关于偏微分方程求解的书籍,不过里面采用的主要是有限差分法。想要深入理解数值离散的话,不妨看看此书。

内容简介:本书介绍了偏微分方程数值解的两类主要方法:有限差分方法和有限元方法.其内容包括有限差分方法的基本概念;双曲型方程、抛物型方程及椭圆型方程的有限差分方法;数学物理方程的变分原理;有限元离散方法以及其他一些相关的课题等.在介绍每种具体方法的同时,还给出了相应的理论分析.各章附有习题. 本书可作为高等学校理工科专业研究生教材,有关本科专业也可作教材使用,此外也可供从事科学与工程计算的科技人员参考.

3.3 《试验设计及其优化》

如果将仿真计算当做在线试验的话,那么学习一点试验设计类的东西就显得尤为必要了。

下面这本《试验设计及其优化》可以看一看。倒不是说这本书写得有多好,其实这类书内容都差不多,下面这本写得比较全面一些,包含了试验设计与数据分析两方面的内容。

4 计算机类

这里不涉及到CFD程序代码设计,如果要做CFD软件开发,则需要精研计算流体力学,深入学习C或者C语言程序设计(也可以学Fortran,不过并不建议)。

不过CFD应用的话还是可以学点儿Python,做一些数据后处理分析或简单的二次开发还是很不错的。

4.1 《Python编程从入门到实践》

如果是Python愣头青,不妨看看这本。不想多介绍这本书,如果你说你了解过Python却没有听说过这本书,我会认为你在扯谎。

4.2 《matplotlib实践》

利用python进行图形绘制,在CFD后处理中应用越来越广泛。下面这本书可以看一看。不过这类程序类的书,最好的学习方式还是看文档,敲代码,而不是看书。

5 软件应用类

这类书就多如牛毛了,谈不上好与坏,多数人是冲着书中的案例去的。利人不如利己,这里还是给自己打打广告得了。

5.1 《ANSYS ICEM CFD工程实例详解》

我的第一本书,不要被书名给误导,这本书不只是包含ICEM CFD,还包含了DM、Fluent、CFD-Post以及DX,包含了利用ANSYS CFD软件处理流体问题的全过程。第一本书花了我非常多的心血,不过现在看来版本有些古老了,好像是基于14.5版本。

5.2 《ANSYS CFD疑难问题实例详解》

上一本书的姊妹篇,我的初衷是将ANSYS CFD使用过程中经常遇到的一些问题汇总在一起,并配合案例进行解答。

5.3 《ANSYS CFD入门指南》

这本书的初衷是写给本科生的教材。不过后来本科生的这门课程停开了,就想改成研究生教材。极基础的一本关于CFD应用的教材。

5.4 《ANSYS Fluent实例详解》

可以当作是上一本书的姊妹篇。不讲理论,不服就干,我喜欢这种风格。


CFDer需要看的书实在太多,没事儿还是多读点儿书吧。

小读烧钱,大读烧脑!


本篇文章来源于微信公众号: CFD之道

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