آموزش کدنویسی CFD به کمک FORTRAN(مکانیک)

شرح دوره FORTRAN-CFD

برای دانشجویان یا فعالان در رشته های مهندسی شیمی، مهندسی مکانیک، مهندسی هوافضا و به طورکلی برای علاقه مندان به حوزه دینامیک سیالات محاسباتی، فیزیک محاسباتی، کریستالوگرافی، شیمی محاسباتی و ... زبان برنامه‌نویسی فرترن (Fortran) یکی از زبان‌های کلاسیک مورد استفاده است.

از ویژگی‌های مهم این زبان سرعت بالا در کامپایل کردن کدهای محاسباتی است که بهینه بودن دستورات این زبان نسبت به زبان های دیگر را نشان میدهد. با توجه به حداقل بودن تعداد کاراکتر های مورد نیاز برای ایجاد یک دستور کدهای نوشته‌ شده حجم کمی دارند و در زمان کوتاه اجرا شده و نتیجه خواهند داد که این نکته برای محاسبات عددی سنگین از اهمیت زیادی برخوردار است.

چرا به فرترن نیاز داریم ؟

در حال حاضر حالتی که بتوان از حداکثر ظرفیت های محاسباتی کامپیوترها چه در کامپیوتر های ساده و دیگر حوزه ها استفاده از زبان های بیسیک است و همین دلیل باعث شده که زبان هایی مانند FORTRAN، C و++C هیچوقت زبان های منسوخ شده نباشند و همواره در حوزه های علوم شبیه سازی و محاسباتی نیاز به آن ها احساس شود.

در حوزه دینامیک سیالات محاسباتی فرترن همچنان یکی از شروط اصلی برای مهندسینی است که در این حوزه فعالیت می کنند به طوری که برای ادامه تحصیلات، تحقیقات و پژوهش ها در این حوزه  تسلط به یکی از زبان های FORTRAN، C و یا C++ الزامی است و از آن جایی که می توان گفت زبان فرترن از بقیه این نرم افزارها ساده تر و قدرتمندتر است این زبان برنامه نویسی در الویت یادگیری قرار دارد. در واقع این در این دوره آموزش متد حل معادلات حاکم بر دینامیک سیالات همان معادلاتی که در پشت نرم افزارهای شبیه سازی مانند نرم افزار ANSYS FLUENT حل می شوند (کاربر خیلی جزئی اطلاع از نحوه حل ندارد، اینجا همان کدها نوشته می شود).

به طور کلی از حوزه های CFD  در دو بخش استفاده می شود : 1- Design : در طراحی محصول، بهینه سازی و .... در این بخش با توجه به وجود نرم افزارهای مختلفو تکنولوژی های پیشرفته عموما از نرم افزارهای برنامه نویسی با یک زبان بیسیک بجز در مطالعات خاص استفاده نمی شود

2- بحث ها و پدیده های Fundamental  سیالاتی : مانند جریان های چندفازی، پدیده هایی مانند توربولانس و ... که بیشترین کاربرد فرترن در این بخش است و در این بخش با رویکرد و نگاهی جدید به پدیده های کلاسیک نگاه شده و کارهای مشابه در سطوح بالاتر انجام می شود.

ساختار این دوره شامل دو بخش اساسی 1- آموزش فرترن 2- دینامیک سیالات محاسباتی به صورت کاربردی  است که از نتایج  خوب آن تسلط دانش پژوهان به مباحث اصلی و بیسیک دینامیک سیالات محاسباتی است. هدف نهایی این دوره رسیدن دانش پژوهان به یک  ساختار کلی برنامه نویسی در شبیه سازی های عددی و در نتیجه توانایی مواجه با هر مسئله شبیه سازی که نیاز به کد نویسی دارد است.

مخاطبین این دوره : دانشجویان و فارغ التحصیلان کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکترا، صنعتگران و اساتید دانشگاه در رشته های مهندسی مکانیک(سیالات)، شیمی و نفت