Математическое моделирование гидродинамических процессов - все книги по дисциплине. Издательство Лань

Настоящее учебное пособие основано на одноименном курсе, неоднократно прочитанном автором для обучающихся по специальностям «Прикладная математика» и «Прикладная математика и информатика» в Московском институте электроники и математики им. А. Н. Тихонова Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики». Целью учебного пособия является ознакомление студентов с основными разделами гидродинамики и применение различных математических методов для моделирования течений. В данном курсе приводится методика построения различных математических моделей течений жидкостей и газов с помощью аналитических методов. Построенные математические модели исследуются аналитически или численно (в случае когда они оказываются сложными для аналитического исследования их свойств), проводится анализ полученных решений с физической точки зрения. Также приводятся примеры использования систем компьютерной алгебры (на примере пакета Wolfram Mathematica) для исследования задач.
Учебное пособие будет полезно студентам и аспирантам, обучающимся на физико-математических образовательных программах.

Книга представляет собой подробный и системный обзор математических моделей неньютоновских жидкостей, а также дает понимание, как от конкретных моделей можно перейти к построению численных методов для моделирования течений неньютоновских жидкостей и их программной реализации. Таким образом, данное учебное пособие позволяет читателю увидеть всю классическую триаду математического моделирования, «модель — алгоритм — программа», что называется, в действии. Рассмотрены модели неньютоновских вязких, нереостабильных и вязкоупругих жидкостей. Для всех моделей описаны ключевые особенности, отличия от других моделей и границы их применимости, а также представлены примеры конкретных жидкостей, соответствующих той или иной модели. Построение модификаций численного метода для моделирования неньютоновских жидкостей всех рассматриваемых типов описывается на примере метода погруженных границ с функциями уровня LS-STAG. Для всех построенных модификаций численного метода показан способ организации вычислений в парадигме проблемно-ориентированного проектирования, позволяющий разрабатывать легко расширяемые и масштабируемые программные комплексы.
Пособие адресовано студентам, аспирантам и преподавателям высших учебных заведений в рамках курсов «Математические модели механики сплошной среды» и «Методы вычислений». Книга также может быть полезна научным работникам и специалистам в области математического моделирования и гидродинамики, поскольку рассматриваемые численные методы решения задач гидродинамики и сопряженных задач гидроупругости отражают современный уровень развития методов вычислительной гидродинамики и ранее не рассматривались в учебной литературе.