Fluent 17.0流体仿真从入门到精通PDF电子书下载

第1章 流体力学与计算流体力学基础 1

1.1流体力学基础 1

1.1.1一些基本概念 1

1.1.2流体流动的分类 5

1.1.3边界层和物体阻力 5

1.1.4层流和湍流 7

1.1.5流体流动的控制方程 7

1.1.6边界条件与初始条件 8

1.1.7流体力学专业词汇 9

1.2计算流体力学基础 12

1.2.1计算流体力学的发展 12

1.2.2计算流体力学的求解过程 13

1.2.3数值模拟方法和分类 13

1.2.4有限体积法的基本思想 15

1.2.5有限体积法的求解方法 17

1.3计算流体力学应用领域 18

1.4常用的CFD商用软件 18

1.4.1 PHOENICS 19

1.4.2 STAR-CD 19

1.4.3 STAR-CCM+ 19

1.4.4 CFX 20

1.4.5 Fluent 21

1.5本章小结 22

第2章 Fluent软件简介 23

2.1 Fluent的软件结构 23

2.1.1启动Fluent 24

2.1.2 Fluent用户界面 26

2.1.3 Fluent文件读入与输出 27

2.2 Fluent计算类型及应用领域 32

2.3 Fluent求解步骤 33

2.3.1制订分析方案 33

2.3.2求解步骤 33

2.4 Fluent使用的单位制 34

2.5 Fluent使用的文件类型 34

2.6本章小结 35

第3章 创建几何模型 36

3.1建立几何模型概述 36

3.2 DesignModeler简介 37

3.2.1启动DesignModeler 37

3.2.2 DesignModeler的用户界面 38

3.3草图模式 40

3.3.1进入草图模式 40

3.3.2创建新平面 40

3.3.3创建草图 41

3.3.4几何模型的关联性 41

3.4创建3D几何体 42

3.4.1拉伸 42

3.4.2旋转 43

3.4.3扫掠 44

3.4.4直接创建3D几何体 44

3.4.5填充和包围 45

3.5导入外部CAD文件 46

3.6创建几何体的实例操作 48

3.7本章小结 51

第4章 生成网格 52

4.1网格生成概述 52

4.1.1网格划分技术 52

4.1.2网格类型 52

4.2 ANSYS ICEM CFD简介 53

4.2.1工作流程 54

4.2.2 ICEM CFD的文件类型 55

4.2.3 ICEM CFD的用户界面 55

4.3 ANSYS ICEM CFD的基本用法 55

4.3.1几何模型的创建 56

4.3.2几何文件导入 59

4.3.3网格生成 60

4.3.4块的生成 68

4.3.5网格编辑 73

4.3.6网格输出 79

4.4 ANSYS ICEM CFD实例分析 80

4.4.1启动ICEM CFD并建立分析项目 80

4.4.2导入几何模型 81

4.4.3模型建立 81

4.4.4生成块 84

4.4.5网格生成 90

4.4.6网格质量检查 91

4.4.7网格输出 91

4.5本章小结 92

第5章 Fluent计算设置 93

5.1网格导入与工程项目保存 93

5.1.1启动Fluent 93

5.1.2网格导入 94

5.1.3网格质量检查 94

5.1.4显示网格 95

5.1.5修改网格 96

5.1.6光顺网格与交换单元面 100

5.1.7项目保存 100

5.2设置求解器及操作条件 100

5.2.1求解器设置 101

5.2.2操作条件设置 101

5.3物理模型设定 102

5.3.1多相流模型 102

5.3.2能量方程 104

5.3.3湍流模型 104

5.3.4辐射模型 107

5.3.5组分输运和反应模型 108

5.3.6离散相模型 110

5.3.7凝固和融化模型 111

5.3.8气动噪声模型 111

5.4材料性质设定 112

5.4.1物性参数 112

5.4.2参数设定 113

5.5边界条件设定 116

5.5.1边界条件分类 116

5.5.2边界条件设置 117

5.5.3常用边界条件类型 119

5.6求解控制参数设定 136

5.6.1求解方法设置 136

5.6.2松弛因子设置 138

5.6.3求解极限设置 138

5.7初始条件设定 139

5.7.1定义全局初始条件 139

5.7.2定义局部区域初始值 140

5.8求解设定 141

5.8.1求解设置 141

5.8.2求解过程监视 143

5.9本章小结 146

第6章 计算结果后处理 147

6.1 Fluent的后处理功能 147

6.1.1创建表面 147

6.1.2图形及可视化技术 148

6.1.3动画技术 151

6.2 CFD-Post后处理器 152

6.2.1启动后处理器 152

6.2.2工作界面 152

6.2.3创建位置 153

6.2.4创建对象 163

6.2.5创建数据 169

6.3本章小结 171

第7章 稳态和非稳态模拟实例 172

7.1管内稳态流动 172

7.1.1案例介绍 172

7.1.2启动Fluent并导入网格 173

7.1.3定义求解器 174

7.1.4定义模型 174

7.1.5设置材料 175

7.1.6边界条件 175

7.1.7设置计算域 177

7.1.8求解控制 177

7.1.9初始条件 178

7.1.10求解过程监视 178

7.1.11计算求解 179

7.1.12结果后处理 179

7.2喷嘴内瞬态流动 180

7.2.1案例介绍 180

7.2.2启动Fluent并导入网格 181

7.2.3定义求解器 182

7.2.4定义模型 182

7.2.5设置材料 183

7.2.6边界条件 183

7.2.7求解控制 184

7.2.8初始条件 185

7.2.9求解过程监视 185

7.2.10网格自适应 186

7.2.11计算求解 187

7.2.12结果后处理 187

7.2.13瞬态计算 189

7.2.14瞬态计算结果 189

7.3本章小结 191

第8章 内部流动分析实例 192

8.1圆管内气体的流动 192

8.1.1案例介绍 192

8.1.2启动Fluent并导入网格 193

8.1.3定义求解器 193

8.1.4定义模型 194

8.1.5设置材料 194

8.1.6边界条件 195

8.1.7求解控制 195

8.1.8初始条件 196

8.1.9求解过程监视 197

8.1.10计算求解 197

8.1.11结果后处理 197

8.2三通内水的流动 199

8.2.1案例介绍 199

8.2.2启动Fluent并导入网格 199

8.2.3定义求解器 200

8.2.4定义模型 201

8.2.5设置材料 202

8.2.6设置区域条件 202

8.2.7边界条件 203

8.2.8求解控制 204

8.2.9初始条件 205

8.2.10求解过程监视 205

8.2.11计算求解 208

8.2.12结果后处理 208

8.3本章小结 210

第9章 外部流动分析实例 211

9.1圆柱绕流 211

9.1.1案例介绍 211

9.1.2启动Fluent并导入网格 211

9.1.3定义求解器 212

9.1.4定义模型 213

9.1.5设置材料 213

9.1.6边界条件 214

9.1.7求解控制 215

9.1.8初始条件 215

9.1.9求解过程监视 216

9.1.10计算求解 217

9.1.11结果后处理 217

9.1.12定义求解器修改 218

9.1.13求解控制修改 218

9.1.14计算求解 219

9.1.15 求解控制修改 220

9.1.16计算求解 220

9.1.17结果后处理 220

9.2机翼超音速流动 222

9.2.1案例介绍 222

9.2.2启动Fluent并导入网格 222

9.2.3定义求解器 223

9.2.4定义模型 223

9.2.5设置材料 224

9.2.6边界条件 225

9.2.7求解控制 225

9.2.8初始条件 226

9.2.9求解过程监视 226

9.2.10计算求解 227

9.2.11结果后处理 229

9.3本章小结 232

第10章 多相流分析实例 233

10.1自由表面流动 233

10.1.1案例介绍 233

10.1.2启动Fluent并导入网格 234

10.1.3定义求解器 234

10.1.4定义湍流模型 234

10.1.5设置材料 235

10.1.6定义多相流模型 236

10.1.7求解控制 237

10.1.8初始条件 237

10.1.9求解过程监视 238

10.1.10动画设置 239

10.1.11计算求解 240

10.1.12结果后处理 240

10.2水罐内多相流动 241

10.2.1案例介绍 241

10.2.2启动Fluent并导入网格 242

10.2.3定义求解器 243

10.2.4定义湍流模型 243

10.2.5设置材料 244

10.2.6定义多相流模型 245

10.2.7边界条件 246

10.2.8求解控制 248

10.2.9初始条件 248

10.2.10计算结果输出设置 250

10.2.11定义计算活动 250

10.2.12求解过程监视 251

10.2.13动画设置 252

10.2.14计算求解 253

10.2.15 结果后处理 254

10.3本章小结 254

第11章 离散相分析实例 255

11.1反应器内粒子流动 255

11.1.1案例介绍 255

11.1.2启动Fluent并导入网格 256

11.1.3定义求解器 257

11.1.4定义湍流模型 257

11.1.5边界条件 258

11.1.6定义离散相模型 259

11.1.7修改边界条件 260

11.1.8设置材料 261

11.1.9求解控制 261

11.1.10初始条件 262

11.1.11求解过程监视 262

11.1.12计算求解 263

11.1.13结果后处理 263

11.2喷嘴内粒子流动 265

11.2.1案例介绍 265

11.2.2启动Fluent并导入网格 265

11.2.3定义求解器 266

11.2.4定义模型 266

11.2.5设置材料 267

11.2.6边界条件 268

11.2.7求解控制 271

11.2.8初始条件 271

11.2.9求解过程监视 272

11.2.10计算求解 272

11.2.11结果后处理 272

11.2.12定义离散相模型 276

11.2.13修改材料设置 277

11.2.14计算求解 278

11.2.15 结果后处理 278

11.3本章小结 279

第12章 传热流动分析实例 280

12.1芯片传热分析 280

12.1.1案例介绍 280

12.1.2启动Fluent并导入网格 281

12.1.3定义求解器 282

12.1.4定义模型 282

12.1.5设置材料 283

12.1.6设置区域条件 283

12.1.7边界条件 284

12.1.8求解控制 287

12.1.9初始条件 287

12.1.10求解过程监视 287

12.1.11计算求解 289

12.1.12结果后处理 289

12.1.13网格自适应 291

12.1.14计算求解 294

12.1.15 结果后处理 295

12.2车灯传热分析 297

12.2.1案例介绍 297

12.2.2启动Fluent并导入网格 297

12.2.3定义求解器 298

12.2.4定义模型 299

12.2.5设置材料 299

12.2.6设置区域条件 301

12.2.7边界条件 302

12.2.8求解控制 306

12.2.9初始条件 307

12.2.10求解过程监视 308

12.2.11计算求解 310

12.2.12结果后处理 311

12.3本章小结 312

第13章 多孔介质和气动噪音分析实例 313

13.1催化转换器内多孔介质流动 313

13.1.1案例介绍 313

13.1.2启动Fluent并导入网格 314

13.1.3定义求解器 315

13.1.4定义湍流模型 315

13.1.5设置材料 316

13.1.6设置计算域 316

13.1.7边界条件 317

13.1.8求解控制 318

13.1.9初始条件 319

13.1.10求解过程监视 319

13.1.11计算求解 320

13.1.12结果后处理 321

13.2圆柱外气动噪声模拟 325

13.2.1案例介绍 325

13.2.2启动Fluent并导入网格 326

13.2.3定义求解器 327

13.2.4定义湍流模型 327

13.2.5设置材料 328

13.2.6边界条件 328

13.2.7求解控制 329

13.2.8初始条件 329

13.2.9求解过程监视 330

13.2.10计算求解 330

13.2.11定义声学模型 331

13.2.12计算求解 332

13.2.13结果后处理 332

13.3本章小结 334

第14章 化学反应分析实例 335

14.1多相流燃烧模拟 335

14.1.1案例介绍 335

14.1.2启动Fluent并导入网格 335

14.1.3定义求解器 336

14.1.4定义湍流模型 336

14.1.5定义多相流模型 337

14.1.6定义多组分模型 337

14.1.7设置材料 338

14.1.8导入UDF文件 344

14.1.9边界条件 346

14.1.10求解控制 348

14.1.11初始条件 348

14.1.12求解过程监视 348

14.1.13计算求解 349

14.1.14结果后处理 350

14.2表面化学反应模拟 351

14.2.1案例介绍 351

14.2.2启动Fluent并导入网格 352

14.2.3定义求解器 353

14.2.4定义能量模型 354

14.2.5定义多组分模型 354

14.2.6设置材料 355

14.2.7边界条件 358

14.2.8求解控制 362

14.2.9初始条件 363

14.2.10求解过程监视 363

14.2.11计算求解 364

14.2.12结果后处理 364

14.3本章小结 367

第15章 动网格分析实例 368

15.1理论基础 368

15.1.1基本思路 368

15.1.2基本设置 369

15.2阀门运动 370

15.2.1案例介绍 371

15.2.2启动Fluent并导入网格 371

15.2.3定义求解器 372

15.2.4定义模型 372

15.2.5设置材料 373

15.2.6边界条件 374

15.2.7设置分界面 374

15.2.8动网格设置 375

15.2.9求解控制 378

15.2.10初始条件 378

15.2.11求解过程监视 378

15.2.12计算求解 379

15.2.13结果后处理 379

15.3风力涡轮机分析1 380

15.3.1案例介绍 380

15.3.2启动Fluent并导入网格 381

15.3.3定义求解器 382

15.3.4定义模型 382

15.3.5设置材料 383

15.3.6边界条件 383

15.3.7设置分界面 385

15.3.8动网格设置 386

15.3.9求解控制 387

15.3.10初始条件 387

15.3.11求解过程监视 388

15.3.12计算结果输出设置 388

15.3.13计算求解 388

15.3.14结果后处理 389

15.4风力涡轮机分析2 390

15.4.1定义求解器 390

15.4.2动网格设置 390

15.4.3动画设置 392

15.4.4计算求解 393

15.4.5结果后处理 393

15.5本章小结 394

第16章 Fluent在Workbench中的应用 395

16.1圆管内气体的流动 395

16.1.1案例介绍 395

16.1.2启动Workbench并建立分析项目 395

16.1.3导入几何体 396

16.1.4划分网格 397

16.1.5定义模型 400

16.1.6边界条件 401

16.1.7求解控制 401

16.1.8初始条件 402

16.1.9求解过程监视 402

16.1.10计算求解 403

16.1.11结果后处理 403

16.1.12保存与退出 405

16.2三通内气体的流动 405

16.2.1案例介绍 406

16.2.2启动Workbench并建立分析项目 406

16.2.3导入几何体 407

16.2.4划分网格 408

16.2.5定义模型 410

16.2.6边界条件 411

16.2.7求解控制 412

16.2.8初始条件 412

16.2.9求解过程监视 413

16.2.10计算求解 413

16.2.11结果后处理 414

16.2.12保存与退出 416

16.3探头外空气流动 416

16.3.1案例介绍 416

16.3.2启动Workbench并建立分析项目 417

16.3.3导入几何体 417

16.3.4划分网格 417

16.3.5定义模型 419

16.3.6边界条件 420

16.3.7求解控制 421

16.3.8初始条件 421

16.3.9求解过程监视 422

16.3.10计算求解 422

16.3.11结果后处理 423

16.3.12保存与退出 425

16.4本章小结 425

参考文献 426