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内容介绍

内容简介

  《工程领域CFD应用实例分析》介绍CFD在工程领域实际应用的实例,第一章介绍CFD理论基础,第二章对动压式直线槽型机械密封圈其中一种槽型以及其衍生槽型进行建模、模拟、分析。第三章对文丘里射流反应器进行了数值模拟,探索了操作条件及结构参数变化对其性能的影响。第四章对汽车模型进行分析,得到了阻力、升力、侧向力、压强、湍流动、湍流动能耗散率、湍流粘度、汽车周围速度等。第五章对汽车内部空调效果进行模拟,分析汽车内部流动信息和温度分布。第六章对锂离子电池组进行模拟,分析其散热情况。

目录

1 CFD简介及控制方程
1.1 模拟理论基础
1.2 模拟工具介绍
1.2.1 前处理GAMBIT和ICEM CFD
1.2.2 求解器FLUENT和CFX
1.2.3 后处理CFD-Post和Tecplot
1.3 控制方程
1.3.1 基本方程
1.3.2 湍流方程
1.3.3 曳力模型
1.3.4 相变方程
1.3.5 化学反应方程
1.4 求解策略
1.4.1 多相流模型
1.4.2 用户自定义函数UDF
1.4.3 高阶离散格式求解

2 CFD模拟机械密封圈
2.1 密封圈基础
2.1.1 机械密封特性
2.1.2 研究的目的和意义
2.1.3 国内外相关理论研究现状
2.1.4 研究的主要内容和方法
2.2 直线槽式机械密封液膜场的数值模拟
2.2.1 基本假设
2.2.2 几何模型
2.2.3 网格的划分
2.2.4 指定边界类型
2.2.5 FLUENT中对模型的求解
2.2.6 边界条件的设置
2.2.7 验证模型正确性
2.3 液膜流场计算分析
2.3.1 液膜压力分布及分析
2.3.2 液膜速度分布及分析
2.3.3 小结
2.4 直线槽式机械密封特性的研究分析
2.4.1 主要密封特性参数的计算
2.4.2 操作参数对密封性能的影响
2.4.3 小结
2.5 结论

3 CFD模拟文丘里射流反应器
3.1 文丘里射流反应器基础
3.1.1 研究背景
3.1.2 国内外研究现状
3.1.3 研究方法
3.2 反应器内流场模拟
3.2.1 建立模型
3.2.2 nuent模拟仿真
3.2.3 计算域及边界条件
3.2.4 结果验证
3.2.5 反应器内模拟结果与讨论
3.3 条件优化
3.3.1 改变进口氧气温度
3.3.2 改变进口氧气速度
3.3.3 反应器结构优化
3.4 结论

4 CFD模拟汽车外部阻力
4.1 汽车外部阻力基础
4.1.1 研究背景
4.1.2 国内外研究状况
4.1.3 研究目的、研究对象及概要
4.2 汽车建模与网格划分
4.2.1 几何模型建立
4.2.2 流场计算区域的确定
4.2.3 网格处理
4.3 研究模型数值仿真初始条件的选择
4.3.1 边界条件设置
4.3.2 仿真初始条件的选择
4.4 研究模型数值仿真分析及数据对比
4.4.1 仿真参数nodes和elements对比分析
4.4.2 阻力及阻力系数对比
4.4.3 升力及侧向力对比
4.4.4 压强对比
4.4.5 Turbulence对比
4.4.6 Eddy viscosity对比
4.4.7 Velociff对比
4.4.8 Veloeity streamline对比
4.5 结论

5 CFD模拟汽车内部空调
5.1 汽车空调模拟基础
5.1.1 研究背景
5.1.2 国内外研究现状
5.1.3 本章主要研究内容
5.2 轿车传热特征
5.2.1 汽车乘坐空间的辐射分析
5.2.2 车室受热来源分析
5.2.3 小结
5.3 车室模型的建立和参数设置
5.3.1 汽车三维模型的建立
5.3.2 网格划分
5.3.3 运行环境
5.3.4 参数和边界条件设置
5.3.5 小结
5.4 送风温度、速度和空调位置对气流组织的影响
5.4.1 送风温度对汽车车室气流组织的影响
5.4.2 送风速度对汽车车室内气流组织的影响
5.4.3 进出风口位置对车室内气流组织的影响
5.4.4 小结
5.5 车室内气流组织的评价
5.5.1 PMV-PPD指标
5.5.2 空气分布特性指标
5.6 结论

6 CFD模拟新能源汽车电池
6.1 新能源汽车用锂离子基础
6.1.1 电动汽车用锂离子电池的研究背景
6.1.2 锂离子电池常用散热系统
6.1.3 国内外锂离子电池组散热研究现状
6.1.4 研究方法及内容
6.2 锂离子电池热特性
6.2.1 锂离子电池的生热机理
6.2.2 锂离子电池的传热机理
6.3 锂离子单体电池仿真分析
6.3.1 电池模型的建立
6.3.2 电池仿真分析
6.3.3 小结
6.4 锂离子电池组液冷散热仿真分析
6.4.1 锂离子电池组模型
6.4.2 边界条件设置
6.4.3 仿真结果分析
6.4.4 结构优化
6.4.5 小结
6.5 结论
参考文献