作者 |
凌桂龙 |
丛书名 |
技能应用速成系列 |
出版社 |
电子工业出版社 |
ISBN |
9787121410741 |
简要 |
简介 |
内容简介 Fluent软件是目前国际上比较流行的商业CFD软件,只要涉及流体、热传递及化学反应等的工程问题,都可以用Fluent进行求解。全书分为三部分共18章,由浅入深地讲解了Fluent仿真计算的各种功能。第一部分为基础部分(第1~6章),包括计算流体的基础理论与方法、划分网格、Fluent求解设置、结果后处理等功能的介绍;第二部分(第7~11章)针对Fluent的具体物理模型给出了相应的案例,包括动网格模型、燃烧模型、多相流模型以及离散相模型的数值模拟等;第三部分(第12~18章)针对每个行业Fluent可以解决的流体仿真计算问题进行详细的讲解,涉及建筑、机械工程、航空航天、水利海洋工程、车辆工程、能源化工及电器等行业的应用。 |
目录 |
第一部分 基础知识 第1章 流体力学基础\t1 1.1 基本概念\t2 1.2 流体流动的分类\t5 1.3 边界层和物体阻力\t5 1.4 层流和湍流\t6 1.5 流体流动的控制方程\t7 1.6 边界条件\t8 1.7 流体力学专业词汇\t9 1.8 本章小结\t12 第2章 计算流体力学基础\t13 2.1 计算流体力学的发展\t14 2.2 计算流体力学的求解过程\t15 2.3 数值模拟方法和分类\t15 2.4 有限体积法的基本思想\t17 2.5 有限体积法的求解方法\t18 2.6 计算流体力学应用领域\t20 2.7 本章小结\t20 第3章 Fluent简介\t21 3.1 Fluent概述\t22 3.2 Fluent的软件结构\t22 3.2.1 Fluent启动\t23 3.2.2 Fluent用户界面\t25 3.2.3 Fluent文件的读入与 输出\t27 3.3 Fluent软件特点\t31 3.4 Fluent求解步骤\t33 3.4.1 制订分析方案\t34 3.4.2 求解步骤\t34 3.5 Fluent使用的文件类型\t35 3.6 Fluent 19.0新功能介绍\t36 3.7 本章小结\t40 第4章 生成网格\t41 4.1 网格生成概述\t42 4.1.1 网格划分技术\t42 4.1.2 网格类型\t42 4.2 ANSYS ICEM CFD网格划分\t43 4.2.1 工作流程\t44 4.2.2 ICEM CFD的文件类型\t44 4.2.3 ICEM CFD的用户界面\t45 4.2.4 ANSYS ICEM CFD 基本用法\t46 4.2.5 ANSYS ICEM CFD 实例分析\t72 4.3 Meshing模式\t83 4.3.1 启动Meshing模式\t83 4.3.2 导入模型\t84 4.3.3 网格设置\t85 4.3.4 切换到Solution模式\t87 4.4 GAMBIT网格划分\t87 4.4.1 GAMBIT生成网格的 步骤\t87 4.4.2 GAMBIT图形用户界面\t89 4.4.3 GAMBIT菜单命令\t90 4.4.4 几何建模\t91 4.4.5 网格划分\t93 4.4.6 设定区域类型\t95 4.5 本章小结\t98 第5章 Fluent计算设置\t99 5.1 网格导入与工程项目保存\t100 5.1.1 启动Fluent\t100 5.1.2 网格导入\t101 5.1.3 网格质量检查\t101 5.1.4 显示网格\t102 5.1.5 修改网格\t103 5.1.6 光顺网格与交换单元面\t106 5.1.7 项目保存\t107 5.2 设置求解器及操作条件\t107 5.2.1 求解器设置\t107 5.2.2 操作条件设置\t108 5.3 物理模型设定\t109 5.3.1 多相流模型\t110 5.3.2 能量方程\t112 5.3.3 湍流模型\t112 5.3.4 辐射模型\t115 5.3.5 组分输运和反应模型\t116 5.3.6 离散项模型\t118 5.3.7 凝固和熔化模型\t119 5.3.8 气动噪声模型\t119 5.4 材料性质设定\t120 5.4.1 物性参数\t120 5.4.2 参数设定\t121 5.5 边界条件设定\t123 5.5.1 边界条件分类\t123 5.5.2 边界条件设置\t124 5.5.3 常用边界条件类型\t127 5.6 求解控制参数设定\t142 5.6.1 求解方法设置\t142 5.6.2 松弛因子设置\t144 5.6.3 求解极限设置\t145 5.7 初始条件设定\t146 5.7.1 定义全局初始条件\t146 5.7.2 定义局部区域初始值\t147 5.8 求解设定\t148 5.8.1 求解设置\t148 5.8.2 求解过程监视\t149 5.9 本章小结\t153 第6章 计算结果后处理\t154 6.1 Fluent后处理功能\t155 6.1.1 创建表面\t155 6.1.2 图形及可视化技术\t156 6.1.3 动画技术\t158 6.2 CFD-Post后处理器\t159 6.2.1 启动后处理器\t159 6.2.2 工作界面\t160 6.2.3 创建位置\t161 6.2.4 创建对象\t171 6.2.5 创建数据\t178 6.3 Tecplot使用介绍\t179 6.3.1 工作界面\t179 6.3.2 Tecplot数据格式\t183 6.3.3 Tecplot基本操作\t184 6.4 本章小结\t186 第二部分 功能应用 第7章 动网格问题的数值模拟\t187 7.1 动网格问题概述\t188 7.2 齿轮泵的动态模拟\t189 7.2.1 案例简介\t189 7.2.2 Fluent求解计算设置\t189 7.2.3 求解计算\t195 7.2.4 计算结果后处理及 分析\t197 7.3 水波的动态模拟\t200 7.3.1 案例简介\t200 7.3.2 Fluent求解计算设置\t200 7.3.3 求解计算\t206 7.3.4 计算结果后处理及 分析\t208 7.4 钻头运动的动态模拟\t209 7.4.1 案例简介\t209 7.4.2 Fluent求解计算设置\t210 7.4.3 求解计算\t215 7.4.4 计算结果后处理及 分析\t217 7.5 本章小结\t219 第8章 组分传输与燃烧\t220 8.1 组分传输与燃烧概述\t221 8.2 爆炸燃烧的数值模拟\t223 8.2.1 案例简介\t223 8.2.2 Fluent求解计算设置\t223 8.2.3 求解计算\t226 8.2.4 计算结果后处理及 分析\t230 8.3 石油燃烧的数值模拟\t231 8.3.1 案例简介\t231 8.3.2 Fluent求解计算设置\t231 8.3.3 求解计算\t239 8.3.4 计算结果后处理及 分析\t240 8.4 燃气炉内燃烧的数值模拟\t242 8.4.1 案例简介\t242 8.4.2 Fluent求解计算设置\t242 8.4.3 求解计算\t248 8.4.4 计算结果后处理及 分析\t250 8.5 壁面反应数值模拟\t251 8.5.1 案例简介\t251 8.5.2 Fluent求解计算设置\t251 8.5.3 求解计算\t256 8.5.4 计算结果后处理及 分析\t258 8.6 本章小结\t259 第9章 多孔介质数值模拟\t260 9.1 多孔介质模型概述\t261 9.2 多孔介质燃烧的数值模拟\t262 9.2.1 案例简介\t262 9.2.2 Fluent求解计算设置\t262 9.2.3 求解计算\t266 9.2.4 计算结果后处理及 分析\t268 9.3 本章小结\t269 第10章 多相流模型\t270 10.1 多相流概述\t271 10.2 气穴现象的数值模拟\t273 10.2.1 案例简介\t273 10.2.2 Fluent求解计算设置\t273 10.2.3 求解计算\t278 10.2.4 计算结果后处理及 分析\t280 10.3 水中气泡破碎过程的 数值模拟\t281 10.3.1 案例简介\t281 10.3.2 Fluent求解计算设置\t281 10.3.3 求解计算\t285 10.3.4 计算结果后处理及 分析\t289 10.4 本章小结\t291 第11章 离散相的数值模拟\t292 11.1 离散相模型概述\t293 11.2 喷雾干燥过程的数值模拟\t294 11.2.1 案例简介\t294 11.2.2 Fluent求解计算设置\t294 11.2.3 求解计算\t299 11.2.4 计算结果后处理及 分析\t301 11.3 弯管磨损的数值模拟\t303 11.3.1 案例简介\t303 11.3.2 Fluent求解计算设置\t304 11.3.3 求解计算\t308 11.3.4 计算结果后处理及 分析\t310 11.4 本章小结\t312 第三部分 行业应用 第12章 建筑行业中的应用\t313 12.1 高层建筑室外通风数值 模拟\t314 12.1.1 案例介绍\t314 12.1.2 启动Fluent并导入 网格\t314 12.1.3 定义求解器\t315 12.1.4 定义模型\t316 12.1.5 设置材料\t316 12.1.6 边界条件\t317 12.1.7 求解控制\t319 12.1.8 初始条件\t320 12.1.9 求解过程监视\t320 12.1.10 计算求解\t320 12.1.11 结果后处理\t321 12.2 室内通风模拟分析\t323 12.2.1 案例介绍\t323 12.2.2 启动Fluent并导入 网格\t323 12.2.3 定义求解器\t324 12.2.4 定义模型\t325 12.2.5 设置材料\t326 12.2.6 边界条件\t326 12.2.7 求解控制\t328 12.2.8 初始条件\t328 12.2.9 求解过程监视\t329 12.2.10 计算求解\t330 12.2.11 结果后处理\t330 12.3 本章小结\t334 第13章 机械行业中的应用\t335 13.1 阀门运动\t336 13.1.1 案例介绍\t336 13.1.2 启动Fluent并导入 网格\t336 13.1.3 定义求解器\t337 13.1.4 定义模型\t338 13.1.5 设置材料\t338 13.1.6 边界条件\t339 13.1.7 设置分界面\t340 13.1.8 动网格设置\t341 13.1.9 求解控制\t343 13.1.10 初始条件\t343 13.1.11 求解过程监视\t344 13.1.12 计算求解\t344 13.1.13 结果后处理\t345 13.2 风力涡轮机分析\t346 13.2.1 案例介绍\t346 13.2.2 启动Fluent并导入 网格\t347 13.2.3 定义求解器\t347 13.2.4 定义模型\t348 13.2.5 设置材料\t348 13.2.6 边界条件\t349 13.2.7 设置分界面\t351 13.2.8 动网格设置\t352 13.2.9 求解控制\t353 13.2.10 初始条件\t353 13.2.11 求解过程监视\t354 13.2.12 计算结果输出设置\t354 13.2.13 计算求解\t355 13.2.14 结果后处理\t355 13.3 本章小结\t356 第14章 航空航天行业中的应用\t357 14.1 火箭发射\t358 14.1.1 案例介绍\t358 14.1.2 启动Fluent并导入 网格\t358 14.1.3 设置分界面\t360 14.1.4 定义求解器\t361 14.1.5 定义模型\t362 14.1.6 设置材料\t363 14.1.7 边界条件\t364 14.1.8 动网格设置\t366 14.1.9 求解控制\t372 14.1.10 初始条件\t372 14.1.11 求解过程监视\t373 14.1.12 计算求解\t374 14.1.13 结果后处理\t374 14.2 机翼超音速流动\t376 14.2.1 案例介绍\t376 14.2.2 启动Fluent并导入 网格\t376 14.2.3 定义求解器\t377 14.2.4 定义模型\t378 14.2.5 设置材料\t378 14.2.6 边界条件\t379 14.2.7 求解控制\t380 14.2.8 初始条件\t380 14.2.9 求解过程监视\t380 14.2.10 计算求解\t381 14.2.11 结果后处理\t383 14.3 本章小结\t387 第15章 水利海洋工程中的应用\t388 15.1 自由表面流动\t389 15.1.1 案例介绍\t389 15.1.2 启动Fluent并导入 网格\t389 15.1.3 定义求解器\t390 15.1.4 定义湍流模型\t390 15.1.5 设置材料\t391 15.1.6 定义多相流模型\t391 15.1.7 求解控制\t393 15.1.8 初始条件\t393 15.1.9 求解过程监视\t394 15.1.10 动画设置\t394 15.1.11 计算求解\t396 15.1.12 结果后处理\t396 15.2 凸台绕流\t398 15.2.1 案例介绍\t398 15.2.2 启动Fluent并导入 网格\t398 15.2.3 定义求解器\t399 15.2.4 定义湍流模型\t400 15.2.5 设置材料\t400 15.2.6 定义多相流模型\t401 15.2.7 边界条件\t402 15.2.8 求解控制\t405 15.2.9 初始条件\t405 15.2.10 计算结果输出设置\t407 15.2.11 求解过程监视\t408 15.2.12 动画设置\t408 15.2.13 计算求解\t409 15.2.14 结果后处理\t410 15.3 本章小结\t415 第16章 汽车行业中的应用\t416 16.1 催化转换器内多孔介质 流动\t417 16.1.1 案例介绍\t417 16.1.2 启动Fluent并导入 网格\t417 16.1.3 定义求解器\t418 16.1.4 定义湍流模型\t419 16.1.5 设置材料\t419 16.1.6 设置计算域\t420 16.1.7 边界条件\t421 16.1.8 求解控制\t422 16.1.9 初始条件\t423 16.1.10 求解过程监视\t423 16.1.11 计算求解\t424 16.1.12 结果后处理\t424 16.2 车灯传热分析\t429 16.2.1 案例介绍\t429 16.2.2 启动Fluent并导入 网格\t429 16.2.3 定义求解器\t430 16.2.4 定义模型\t431 16.2.5 设置材料\t431 16.2.6 设置区域条件\t433 16.2.7 边界条件\t434 16.2.8 求解控制\t438 16.2.9 初始条件\t439 16.2.10 求解过程监视\t439 16.2.11 计算求解\t442 16.2.12 结果后处理\t443 16.3 本章小结\t444 第17章 能源化工行业中的应用\t445 17.1 反应器内粒子流动\t446 17.1.1 案例介绍\t446 17.1.2 启动Fluent并导入 网格\t446 17.1.3 定义求解器\t447 17.1.4 定义湍流模型\t447 17.1.5 边界条件\t448 17.1.6 定义离散相模型\t449 17.1.7 修改边界条件\t451 17.1.8 设置材料\t451 17.1.9 求解控制\t452 17.1.10 初始条件\t452 17.1.11 求解过程监视\t453 17.1.12 计算求解\t453 17.1.13 结果后处理\t454 17.2 表面化学反应模拟\t456 17.2.1 案例介绍\t456 17.2.2 启动Fluent并导入 网格\t456 17.2.3 定义求解器\t457 17.2.4 定义能量模型\t458 17.2.5 定义多组分模型\t458 17.2.6 设置材料\t459 17.2.7 边界条件\t462 17.2.8 求解控制\t467 17.2.9 初始条件\t468 17.2.10 求解过程监视\t468 17.2.11 计算求解\t469 17.2.12 结果后处理\t469 17.3 本章小结\t473 第18章 电器行业中的应用\t474 18.1 芯片传热分析\t475 18.1.1 案例介绍\t475 18.1.2 启动Fluent并导入 网格\t475 18.1.3 定义求解器\t476 18.1.4 定义模型\t477 18.1.5 设置材料\t477 18.1.6 设置区域条件\t478 18.1.7 边界条件\t479 18.1.8 求解控制\t481 18.1.9 初始条件\t481 18.1.10 求解过程监视\t482 18.1.11 计算求解\t483 18.1.12 结果后处理\t483 18.1.13 网格自适应\t485 18.1.14 计算求解\t489 18.1.15 结果后处理\t489 18.2 固体燃料电池分析\t491 18.2.1 案例介绍\t491 18.2.2 启动Fluent并导入 网格\t492 18.2.3 定义求解器\t493 18.2.4 定义模型\t494 18.2.5 设置材料\t497 18.2.6 设置区域条件\t499 18.2.7 边界条件\t501 18.2.8 求解控制\t502 18.2.9 初始条件\t503 18.2.10 求解过程监视\t504 18.2.11 计算求解\t504 18.2.12 结果后处理\t504 18.3 本章小结\t507 |