آموزش حل عددی معادلات دیفرانسیل جزئی به روش تفاضلات محدود در فرترن FORTRAN
6 ساعت
4.1
بسیاری از معادلات حاکم بر حرکت سیالات به صورت معادلات دیفرانسیل جزئی بوده و در حالت کلی حل تحلیلی برای آن‌ها وجود ندارد و لذا لازم است تا از روش‌های عددی برای حل این معادلات استفاده شود. یکی از ساده‌ترین روش‌ها که در بسیاری از دانشگاه‌ها تدریس می‌شود، روش تفاضلات محدود است. از طرفی، هر الگوریتم عددی باید تبدیل به برنامه کامپیوتری شود تا قابل استفاده گردد. از میان زبان‌های موجود، FORTRAN یکی از محبوب‌ترین زبان‌ها در زمینه CFD است. بنابراین در این فرادرس سعی داریم تا به صورت مقدماتی برخی از معادلات درس CFD را با استفاده از روش تفاضلات محدود در فرترن برنامه‌نویسی کرده و در مورد آن‌ها بحث کنیم. در CFD معمولا توجه اصلی اساتید به بررسی الگوریتم‌های مختلف حل معادلات بوده و برنامه‌نویسی الگوریتم‌های تدریس شده که اغلب کار ساده‌ای هم نیست به عهده دانشجو گذاشته می‌شود و بدین ترتیب بسیاری از دانشجویان در این درس به مشکل برنامه‌نویسی بر‌خورد می‌کنند. نکته مهم این است که همه روش‌های حل تا زمانی که به یک برنامه کامپیوتری تبدیل نشود، کارایی نخواهند داشت. این آموزش می‌تواند دید خوبی برای کدنویسی در زمینه CFD به دانشجویان بدهد و آن‌ها را برای نوشتن برنامه تشویق کند. هدف این آموزش، مروری مختصر بر انواع روش‌های حل معادلات بررسی شده در درس CFD و سپس کدنویسی آن‌ها با زبان فرترن است. تمرکز این آموزش بر روی کدنویسی بوده و از زبان فرترن به عنوان یکی از مهم‌ترین زبان‌های مورد استفاده در زمینه CFD استفاده خواهد شد. همچنین با اجرای برنامه‌ها، از میان روش‌های موجود روش بهینه‌تر مشخص خواهد شد.
