需要数值传输现象的良好参考

计算科学 有限差分 参考请求
2021-12-20 04:08:03

我是一名化学工程本科生,目前开始在理论传输现象/胶体科学小组工作。

虽然我的小组有一个很好的代码库用于更大规模的模拟(我的意思是蒙特卡洛/分子动力学/布朗动力学类型的方法),但似乎当涉及到可以简化为数值求解 pde 的较小问题时(具有有限差分/例如元素方法)他们倾向于让每个学生自己学习。

由于我刚刚开始,我想很好地学习这些方法以用于将来的工作。

任何人都可以推荐一本关于运输现象数值方法的好书或参考书吗?

我更喜欢它专注于有限差分,因为这是我目前最熟悉的方法,但我对任何方法都非常满意。

一些额外的说明:我知道并且可以访问 LeVeque 的书,我已经看到它作为标准的入门教科书提到。但是,我更喜欢更关注运输现象的特定需求和方法的东西。

如果它的价格低于 120 美元,我会很棒,因为这是我现在可用的,但我知道这可能是不现实的。

1个回答

作为一名化学工程师,我看到的数值方法课程和教科书都很差。例如,有一本 Beers 的书,当我在麻省理工学院攻读博士学位时,它被用作主要教材。阐述不是那么好,坦率地说,如果你真的进入任何类型的数值方法研究,那么通过更深入地了解那本书所涵盖的任何主题,你会得到更好的服务。

粗略的亚马逊搜索找到了Scheisser 和 Silebi 的计算传输现象Scheisser 在 Lehigh,长期以来一直是线条方法的支持者,所以你可能不会学到任何不在 LeVeque 书中的东西。代码示例看起来是在 Fortran 77 中,有一些不好的做法,比如依赖IMPLICIT DOUBLE PRECISION,所以你也会养成不好的编码习惯。

我建议改用 LeVeque 或 Strikwerda 之类的有限差分方法,LeVeque 或 Toro 之类的有限体积方法,或者像 Larson 和 Bengzon 的文本之类的有限元方法。我会避免向没有纯数学背景的人推荐像 Brenner 和 Scott 这样的书,但这也是一本好书。您应该使用哪种离散化方法实际上取决于问题;没有更多关于你感兴趣的研究问题的知识,我无法给你更具体的建议。

假设您在 Bird、Stewart 和 Lightfoot 等教科书的水平上对运输现象有了很好的掌握;Incropera 和 DeWitt;或 Deen(这对高级本科生来说很好,但可能不是我的第一选择,即使它是一本很棒的书),并且你了解数值方法,你会处于良好状态,因为坦率地说,你会做好更好的准备在数值方法方面,比大多数从化学工程专业毕业的研究生都要多。