کتاب روش شبکه بولتزمن

کتاب روش شبکه بولتزمن (اصول و کاربردهای مهندسی به همراه کدهای رایانه‌ای) نوشته محمد عبدالمجید و با ترجمه آرش کریمی‌پور، توسط انتشارات پویش اندیشه منتشر شده است. این کتاب به بررسی یکی از روش‌های نوین و پرکاربرد در حوزه دینامیک سیالات محاسباتی می‌پردازد و اصول نظری و کاربردهای عملی روش شبکه بولتزمن را با زبانی قابل فهم و ساختاری منظم ارائه می‌کند. علاوه‌بر توضیح مبانی فیزیکی و ریاضی این روش، نمونه‌هایی از کدهای رایانه‌ای (به زبان فرترن) نیز در کتاب گنجانده شده تا خواننده بتواند مفاهیم را به‌صورت عملی تجربه کند. این اثر برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های مهندسی مکانیک، هوافضا، شیمی و سایر حوزه‌های مرتبط با شبیه‌سازی جریان سیالات و انتقال حرارت مناسب است. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب روش شبکه بولتزمن

کتاب روش شبکه بولتزمن با تمرکز بر روش‌های عددی نوین در شبیه‌سازی جریان سیالات و انتقال حرارت، به‌ویژه در شرایطی که روش‌های کلاسیک مانند اجزا محدود یا حجم محدود کارایی کافی ندارند، نوشته شده است. محمد عبدالمجید در این کتاب، ابتدا جایگاه روش شبکه بولتزمن را در میان سایر روش‌های شبیه‌سازی عددی توضیح داده و سپس به تشریح اصول نظریه جنبشی و معادلات پایه‌ای پرداخته است. ساختار کتاب به گونه‌ای است که ابتدا مفاهیم بنیادی مانند نظریه جنبشی، تابع توزیع و معادلات بولتزمن را معرفی می‌کند و سپس به سراغ مدل‌سازی‌های عددی، آرایش‌های مختلف شبکه و کاربردهای عملی این روش در مسائل مهندسی می‌رود. در هر فصل، تمرین‌ها و مثال‌هایی ارائه شده تا خواننده بتواند به‌تدریج با مفاهیم و نحوه پیاده‌سازی کدهای رایانه‌ای آشنا شود. همچنین، کدهای ساده و قابل فهمی به زبان فرترن در پیوست کتاب آمده که امکان شبیه‌سازی مسائل پیچیده‌تر را نیز فراهم می‌کند. آرش کریمی‌پور، مترجم کتاب، تلاش کرده است تا با انتخاب متنی جامع و کاربردی، خلأ منابع فارسی در این حوزه را تا حد زیادی پوشش دهد.

خلاصه کتاب روش شبکه بولتزمن

کتاب روش شبکه بولتزمن به بررسی روشی می‌پردازد که پلی میان مدل‌سازی‌های ماکروسکوپیک و میکروسکوپیک در شبیه‌سازی جریان سیالات و انتقال حرارت ایجاد می‌کند. در ابتدا، نویسنده با مقایسه روش‌های پیوسته و گسسته، محدودیت‌های روش‌های کلاسیک را در شرایط خاص مانند جریان‌های رقیق یا ابعاد میکرو و نانو توضیح داده است. سپس، نظریه جنبشی و تابع توزیع ماکسول-بولتزمن به عنوان پایه‌های فیزیکی این روش معرفی شده‌اند. بخش‌های بعدی کتاب به معادله انتقال بولتزمن و نحوه گسسته‌سازی آن اختصاص یافته است؛ جایی که معادله بولتزمن به صورت عددی و با استفاده از شبکه‌های مختلف (یک‌بعدی، دوبعدی و سه‌بعدی) حل می‌شود. در ادامه، مدل‌های مختلف شبکه بولتزمن، تابع توزیع تعادلی و نحوه اعمال شرایط مرزی در مسائل مختلف بررسی شده‌اند. فصل‌های میانی و پایانی کتاب به کاربردهای عملی این روش در شبیه‌سازی مسائل انتقال حرارت، جریان‌های چندفازی، ذوب و انجماد، و محیط‌های متخلخل اختصاص یافته است. در هر بخش، مثال‌های عددی و کدهای رایانه‌ای ارائه شده تا خواننده بتواند مفاهیم را به‌صورت عملی پیاده‌سازی کند و ارتباط میان تئوری و عمل را به‌خوبی درک کند.

چرا باید کتاب روش شبکه بولتزمن را بخوانیم؟

کتاب روش شبکه بولتزمن با ارائه توضیحات گام‌به‌گام و مثال‌های متنوع، امکان یادگیری یکی از روش‌های نوین شبیه‌سازی عددی را برای علاقه‌مندان فراهم می‌کند. این کتاب نه‌تنها به بیان اصول نظری و فیزیکی روش شبکه بولتزمن پرداخته، بلکه با ارائه کدهای رایانه‌ای و تمرین‌های هدفمند، مسیر یادگیری عملی را نیز هموار کرده است. وجود مثال‌های کاربردی و توضیح نحوه پیاده‌سازی کدها باعث می‌شود خواننده بتواند مسائل واقعی مهندسی را با این روش شبیه‌سازی کند. همچنین، پوشش طیف وسیعی از مسائل، از جریان‌های ساده تا محیط‌های متخلخل و چندفازی، این کتاب را به منبعی مناسب برای پژوهشگران و دانشجویان تبدیل کرده است که به دنبال درک عمیق‌تر و کاربردی‌تر از روش‌های عددی در دینامیک سیالات هستند.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

خواندن این کتاب به دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های مهندسی مکانیک، هوافضا، شیمی و سایر حوزه‌های مرتبط با شبیه‌سازی عددی سیالات و انتقال حرارت پیشنهاد می‌شود. همچنین به کسانی که علاقه‌مند به یادگیری روش‌های نوین مدل‌سازی عددی و برنامه‌نویسی در این زمینه هستند، توصیه می‌شود.