مقدمه
انگیزه ی لازم برای نگارش این کتاب از سه منبع زیر دریافت شد:
منبع اول دوره ی دوسالانه ی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بود که طی 15 سال گذشته در دانشگاهی آمریکایی بیروت تحت نظر دو دکتر به نام های دارویش و موکالد به دانشجویان مهندسی لیسانس و ارشد ارائه می شود. این دوره بر روش حجم محدود (FVM) و کاربردهای دینامیک سیالات محاسباتی متمرکز است.
منبع دوم طی سال های از اهمیت بیشتری برخوردار شد چراکه فارغ التحصیلان توجه خود را بیشتر به حوزه ها و مباحث خاص دینامیک سیالات محاسباتی معطوف کردند درحالیکه از مهارت الگوریتمی که دانشجویان قدیمی تر بهره می بردند غافل شدند. روشن شد که نه تنها باید مباحث پایه ای عددی کدهای دینامیک سیالات محساباتی را پوشش داد بلکه همچنین باید مسائل اجرایی را نیز مورد بحث قرار داد تا مطمئن شویم که دانشجویان فهم کاملی از تکنیک هایی که با آن کار می کنند را دریافت کنند.
در نهایت، کار مشترک انجاک گرفته روی مباحث عددی پیشرفته توسط پروفوسور منگانی از سوئیس که طی مشاوره ی دکتری دکتر بوچمیر از TUGraz شروع شد اگیزه لازم برای روشن ساختن و توضیح مباحث مبتدی عددی الگوریتمی در Openfoam را فراهم کرد.
در همین زمینه، تصمیم بر این شد تا کتاب مجموعه ای از جزئییات عددی و اجرایی را ترکیب می کند و به خواننده این اجازه را می دهد تا کد دینامیک سیالات محاسباتی را بر اساس روش حجم محدود درک کرده و به اجرا در آورد.
این کار جاهطلبانه تنعا از طریق انتخاب روش های عددی متفاوت از هر یک از فصل های کتاب ممکن بود، مجموعه ای که نویسندگان با آن آشنا هستند. نتیجه کار کتابی است که تمامی مباحث لازم برای ایجاد کد دینامیک سیالات محاسباتی به منظور جریان سیالات در تمامی سرعت ها را از طریق چارچوب روش عددی حجم محدود بدون ساختار پوشش می دهد.
زمان نگارش کتاب همچنین فضای کلاس نیز در نظر گرفته شد و بر همین اساس از تعداد زیادی تصویر، تمرین های زیاد در زمینه ی عدد، برنامه نویسی، و کاربردها و همچنین یک کد آکادمیک استفاده شده است که شامل تمامی مباحث عددی کتاب می شود. همچنین، در آخر برنامه ها و روش های متعدد openFoam نیز ارائه شده است.
اجرای حوزه با منبع آزاد (open foam) چارچوب C++ مبتی بر شئ است که برای ایجاد انواع حل کننده ی محاسباتی مسئله در مکانیک محیط های پیوسته با تمرکز بر گسسته سازی حجم محدود مورد استفاده قرار می گیرد.
همچنین، این مجموعه شامل تعدادی آماده ای از حل کننده، ابزار و کاربردهایی است که می توان به طور مستقیم بکار روند. در مرکز این کتابخانه ها، مجموعه ای از کلاس های شئ وجود دارد که به برنامه نویس این اجازه را میدهند تا مش، هندسه و تکنیک های گسسته سازی در سطوح بالای کدنویسی کار کنند. جدول های 5.1، 5.2، 5.3، و 5.4 لیستی از کلاس ها و کارکردهای OpenFOAM را ارائه می کنند. این کلاس ها مبانی اساسی لازم برای ایجاد برنامه ها و ابزارهای مبتنی بر OpenFOAM را فراهم می کنند. آن ها برنامه نویس را قادر می سازند تا گروهی از الگوریتم ها را ایجاد کنند و همچنین از کدها به حد گسترده ای دوباره استفاده شود.