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□□、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

目 录

第一部分 基础知识

第1章 流体力学基础1
1．1 基本概念2
1．2 流体流动的分类5
1．3 边界层和物体阻力5
1．4 层流和湍流6
1．5 流体流动的控制方程7
1．6 边界条件8
1．7 流体力学专业词汇9
1．8 本章小结12
第2章 计算流体力学基础13
2．1 计算流体力学的发展14
2．2 计算流体力学的求解过程15
2．3 数值模拟方法和分类15
2．4 有限体积法的基本思想17
2．5 有限体积法的求解方法18
2．6 计算流体力学应用领域20
2．7 本章小结20
第3章 Fluent简介21
3．1 Fluent概述22
3．2 Fluent的软件结构22
3．2．1 Fluent启动23
3．2．2 Fluent用户界面25
3．2．3 Fluent文件的读入与
输出27
3．3 Fluent软件特点31
3．4 Fluent求解步骤33
3．4．1 制订分析方案34
3．4．2 求解步骤34
3．5 Fluent使用的文件类型35
3．6 Fluent 19．0新功能介绍36
3．7 本章小结40
第4章 生成网格41
4．1 网格生成概述42
4．1．1 网格划分技术42
4．1．2 网格类型42
4．2 ANSYS ICEM CFD网格划分43
4．2．1 工作流程44
4．2．2 ICEM CFD的文件类型44
4．2．3 ICEM CFD的用户界面45
4．2．4 ANSYS ICEM CFD
基本用法46
4．2．5 ANSYS ICEM CFD
实例分析72
4．3 Meshing模式83
4．3．1 启动Meshing模式83
4．3．2 导入模型84
4．3．3 网格设置85
4．3．4 切换到Solution模式87
4．4 GAMBIT网格划分87
4．4．1 GAMBIT生成网格的
步骤87
4．4．2 GAMBIT图形用户界面89
4．4．3 GAMBIT菜单命令90
4．4．4 几何建模91
4．4．5 网格划分93
4．4．6 设定区域类型95
4．5 本章小结98
第5章 Fluent计算设置99
5．1 网格导入与工程项目保存100
5．1．1 启动Fluent100
5．1．2 网格导入101
5．1．3 网格质量检查101
5．1．4 显示网格102
5．1．5 修改网格103
5．1．6 光顺网格与交换单元面106
5．1．7 项目保存107
5．2 设置求解器及操作条件107
5．2．1 求解器设置107
5．2．2 操作条件设置108
5．3 物理模型设定109
5．3．1 多相流模型110
5．3．2 能量方程112
5．3．3 湍流模型112
5．3．4 辐射模型115
5．3．5 组分输运和反应模型116
5．3．6 离散项模型118
5．3．7 凝固和熔化模型119
5．3．8 气动噪声模型119
5．4 材料性质设定120
5．4．1 物性参数120
5．4．2 参数设定121
5．5 边界条件设定123
5．5．1 边界条件分类123
5．5．2 边界条件设置124
5．5．3 常用边界条件类型127
5．6 求解控制参数设定142
5．6．1 求解方法设置142
5．6．2 松弛因子设置144
5．6．3 求解极限设置145
5．7 初始条件设定146
5．7．1 定义全□初始条件146
5．7．2 定义□部区域初始值147
5．8 求解设定148
5．8．1 求解设置148
5．8．2 求解过程监视149
5．9 本章小结153
第6章 计算结果后处理154
6．1 Fluent后处理功能155
6．1．1 创建表面155
6．1．2 图形及可视化技术156
6．1．3 动画技术158
6．2 CFD-Post后处理器159
6．2．1 启动后处理器159
6．2．2 工作界面160
6．2．3 创建位置161
6．2．4 创建对象171
6．2．5 创建数据178
6．3 Tecplot使用介绍179
6．3．1 工作界面179
6．3．2 Tecplot数据格式183
6．3．3 Tecplot基本操作184
6．4 本章小结186



第二部分 功能应用

第7章 动网格问题的数值模拟187
7．1 动网格问题概述188
7．2 齿轮泵的动态模拟189
7．2．1 案例简介189
7．2．2 Fluent求解计算设置189
7．2．3 求解计算195
7．2．4 计算结果后处理及
分析197
7．3 水波的动态模拟200
7．3．1 案例简介200
7．3．2 Fluent求解计算设置200
7．3．3 求解计算206
7．3．4 计算结果后处理及
分析208
7．4 钻头运动的动态模拟209
7．4．1 案例简介209
7．4．2 Fluent求解计算设置210
7．4．3 求解计算215
7．4．4 计算结果后处理及
分析217
7．5 本章小结219
第8章 组分传输与燃烧220
8．1 组分传输与燃烧概述221
8．2 爆炸燃烧的数值模拟223
8．2．1 案例简介223
8．2．2 Fluent求解计算设置223
8．2．3 求解计算226
8．2．4 计算结果后处理及
分析230
8．3 石油燃烧的数值模拟231
8．3．1 案例简介231
8．3．2 Fluent求解计算设置231
8．3．3 求解计算239
8．3．4 计算结果后处理及
分析240
8．4 燃气炉内燃烧的数值模拟242
8．4．1 案例简介242
8．4．2 Fluent求解计算设置242
8．4．3 求解计算248
8．4．4 计算结果后处理及
分析250
8．5 壁面反应数值模拟251
8．5．1 案例简介251
8．5．2 Fluent求解计算设置251
8．5．3 求解计算256
8．5．4 计算结果后处理及
分析258
8．6 本章小结259
第9章 多孔介质数值模拟260
9．1 多孔介质模型概述261
9．2 多孔介质燃烧的数值模拟262
9．2．1 案例简介262
9．2．2 Fluent求解计算设置262
9．2．3 求解计算266
9．2．4 计算结果后处理及
分析268
9．3 本章小结269
第10章 多相流模型270
10．1 多相流概述271
10．2 气穴现象的数值模拟273
10．2．1 案例简介273
10．2．2 Fluent求解计算设置273
10．2．3 求解计算278
10．2．4 计算结果后处理及
分析280

10．3 水中气泡破碎过程的
数值模拟281
10．3．1 案例简介281
10．3．2 Fluent求解计算设置281
10．3．3 求解计算285
10．3．4 计算结果后处理及
分析289
10．4 本章小结291
第11章 离散相的数值模拟292
11．1 离散相模型概述293
11．2 □□干燥过程的数值模拟294
11．2．1 案例简介294
11．2．2 Fluent求解计算设置294
11．2．3 求解计算299
11．2．4 计算结果后处理及
分析301
11．3 弯管磨损的数值模拟303
11．3．1 案例简介303
11．3．2 Fluent求解计算设置304
11．3．3 求解计算308
11．3．4 计算结果后处理及
分析310
11．4 本章小结312

第三部分 行业应用

第12章 建筑行业中的应用313
12．1 高层建筑室外通风数值
模拟314
12．1．1 案例介绍314
12．1．2 启动Fluent并导入
网格314
12．1．3 定义求解器315
12．1．4 定义模型316
12．1．5 设置材料316
12．1．6 边界条件317
12．1．7 求解控制319
12．1．8 初始条件320
12．1．9 求解过程监视320
12．1．10 计算求解320
12．1．11 结果后处理321
12．2 室内通风模拟分析323
12．2．1 案例介绍323
12．2．2 启动Fluent并导入
网格323
12．2．3 定义求解器324
12．2．4 定义模型325
12．2．5 设置材料326
12．2．6 边界条件326
12．2．7 求解控制328
12．2．8 初始条件328
12．2．9 求解过程监视329
12．2．10 计算求解330
12．2．11 结果后处理330
12．3 本章小结334
第13章 机械行业中的应用335
13．1 阀门运动336
13．1．1 案例介绍336
13．1．2 启动Fluent并导入
网格336
13．1．3 定义求解器337
13．1．4 定义模型338
13．1．5 设置材料338
13．1．6 边界条件339
13．1．7 设置分界面340
13．1．8 动网格设置341
13．1．9 求解控制343
13．1．10 初始条件343
13．1．11 求解过程监视344
13．1．12 计算求解344
13．1．13 结果后处理345
13．2 风力涡轮机分析346
13．2．1 案例介绍346
13．2．2 启动Fluent并导入
网格347
13．2．3 定义求解器347
13．2．4 定义模型348
13．2．5 设置材料348
13．2．6 边界条件349
13．2．7 设置分界面351
13．2．8 动网格设置352
13．2．9 求解控制353
13．2．10 初始条件353
13．2．11 求解过程监视354
13．2．12 计算结果输出设置354
13．2．13 计算求解355
13．2．14 结果后处理355
13．3 本章小结356
第14章 航空□□行业中的应用357
14．1 火箭发射358
14．1．1 案例介绍358
14．1．2 启动Fluent并导入
网格358
14．1．3 设置分界面360
14．1．4 定义求解器361
14．1．5 定义模型362
14．1．6 设置材料363
14．1．7 边界条件364
14．1．8 动网格设置366
14．1．9 求解控制372
14．1．10 初始条件372
14．1．11 求解过程监视373
14．1．12 计算求解374
14．1．13 结果后处理374
14．2 机翼超音速流动376
14．2．1 案例介绍376
14．2．2 启动Fluent并导入
网格376
14．2．3 定义求解器377
14．2．4 定义模型378
14．2．5 设置材料378
14．2．6 边界条件379
14．2．7 求解控制380
14．2．8 初始条件380
14．2．9 求解过程监视380
14．2．10 计算求解381
14．2．11 结果后处理383
14．3 本章小结387
第15章 水利海洋工程中的应用388
15．1 自由表面流动389
15．1．1 案例介绍389
15．1．2 启动Fluent并导入
网格389
15．1．3 定义求解器390
15．1．4 定义湍流模型390
15．1．5 设置材料391
15．1．6 定义多相流模型391
15．1．7 求解控制393
15．1．8 初始条件393
15．1．9 求解过程监视394
15．1．10 动画设置394
15．1．11 计算求解396
15．1．12 结果后处理396
15．2 凸台绕流398
15．2．1 案例介绍398
15．2．2 启动Fluent并导入
网格398
15．2．3 定义求解器399
15．2．4 定义湍流模型400
15．2．5 设置材料400
15．2．6 定义多相流模型401
15．2．7 边界条件402
15．2．8 求解控制405
15．2．9 初始条件405
15．2．10 计算结果输出设置407
15．2．11 求解过程监视408
15．2．12 动画设置408
15．2．13 计算求解409
15．2．14 结果后处理410
15．3 本章小结415
第16章 汽车行业中的应用416
16．1 催化转换器内多孔介质
流动417
16．1．1 案例介绍417
16．1．2 启动Fluent并导入
网格417
16．1．3 定义求解器418
16．1．4 定义湍流模型419
16．1．5 设置材料419
16．1．6 设置计算域420
16．1．7 边界条件421
16．1．8 求解控制422
16．1．9 初始条件423
16．1．10 求解过程监视423
16．1．11 计算求解424
16．1．12 结果后处理424
16．2 车灯传热分析429
16．2．1 案例介绍429
16．2．2 启动Fluent并导入
网格429
16．2．3 定义求解器430
16．2．4 定义模型431
16．2．5 设置材料431
16．2．6 设置区域条件433
16．2．7 边界条件434
16．2．8 求解控制438
16．2．9 初始条件439
16．2．10 求解过程监视439
16．2．11 计算求解442
16．2．12 结果后处理443
16．3 本章小结444
第17章 能源化工行业中的应用445
17．1 反应器内粒子流动446
17．1．1 案例介绍446
17．1．2 启动Fluent并导入
网格446
17．1．3 定义求解器447
17．1．4 定义湍流模型447
17．1．5 边界条件448
17．1．6 定义离散相模型449
17．1．7 修改边界条件451
17．1．8 设置材料451
17．1．9 求解控制452
17．1．10 初始条件452
17．1．11 求解过程监视453
17．1．12 计算求解453
17．1．13 结果后处理454
17．2 表面化学反应模拟456
17．2．1 案例介绍456
17．2．2 启动Fluent并导入
网格456
17．2．3 定义求解器457
17．2．4 定义能量模型458
17．2．5 定义多组分模型458
17．2．6 设置材料459
17．2．7 边界条件462
17．2．8 求解控制467
17．2．9 初始条件468
17．2．10 求解过程监视468
17．2．11 计算求解469
17．2．12 结果后处理469
17．3 本章小结473
第18章 电器行业中的应用474
18．1 芯片传热分析475
18．1．1 案例介绍475
18．1．2 启动Fluent并导入
网格475
18．1．3 定义求解器476
18．1．4 定义模型477
18．1．5 设置材料477
18．1．6 设置区域条件478
18．1．7 边界条件479
18．1．8 求解控制481
18．1．9 初始条件481
18．1．10 求解过程监视482
18．1．11 计算求解483
18．1．12 结果后处理483
18．1．13 网格自适应485
18．1．14 计算求解489
18．1．15 结果后处理489
18．2 固体燃料电池分析491
18．2．1 案例介绍491
18．2．2 启动Fluent并导入
网格492
18．2．3 定义求解器493
18．2．4 定义模型494
18．2．5 设置材料497
18．2．6 设置区域条件499
18．2．7 边界条件501
18．2．8 求解控制502
18．2．9 初始条件503
18．2．10 求解过程监视504
18．2．11 计算求解504
18．2．12 结果后处理504
18．3 本章小结507

作者简介

凌桂龙，CAX技术联盟成员，硕士学历，长期在教学科研第一线，拥有较高的学术专业水平。CAX技术联盟已经推出计算机辅助技术领域的科技图书多套，受到广大读者的广泛好评，为提高国内计算机辅助技术领域的水平作贡献。