FLUENT 14.5流体仿真计算从入门到精通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 6

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 11

1.2.1计算流体力学的发展 11

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 14

1.2.5有限体积法的求解方法 16

1.3计算流体力学应用领域 17

1.4常用的CFD商用软件 18

1.4.1PHOENICS 18

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 FLUENT启动 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 DesignModeler启动 37

3.2.2 DesignModeler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 42

3.4创建3D几何体 43

3.4.1拉伸（Extrude） 43

3.4.2旋转（Revolve） 44

3.4.3扫掠（Sweep） 44

3.4.4直接创建3D几何体（Primitives） 45

3.4.5填充（Fill）和包围（Enclosure） 45

3.5导入外部CAD文件 47

3.6创建几何体的实例操作 48

3.7本章小结 52

第4章 生成网格 53

4.1网格生成概述 53

4.1.1网格划分技术 53

4.1.2网格类型 53

4.2 ANSYS ICEM CFD简介 54

4.2.1工作流程 55

4.2.2 ICEM CFD的文件类型 56

4.2.3 ICEM CFD的用户界面 56

4.3 ANSYS ICEM CFD基本用法 57

4.3.1几何模型的创建 57

4.3.2几何文件导入 61

4.3.3网格生成 61

4.3.4块的生成 71

4.3.5网格编辑 76

4.3.6网格输出 84

4.4 ANSYS ICEM CFD实例分析 85

4.4.1启动ICEM CFD并建立分析项目 85

4.4.2导入几何模型 85

4.4.3模型建立 86

4.4.4生成块 89

4.4.5网格生成 95

4.4.6网格质量检查 96

4.4.7网格输出 97

4.5 ANSYS FLUENT的Meshing模式简介 98

4.5.1启动Meshing模式 98

4.5.2导入模型 99

4.5.3网格设置 100

4.5.4切换到Solution模式 102

4.6本章小结 102

第5章FLUENT计算设置 103

5.1网格导入与工程项目保存 103

5.1.1启动FLUENT 103

5.1.2网格导入 104

5.1.3网格质量检查 104

5.1.4显示网格 105

5.1.5修改网格 106

5.1.6光顺网格与交换单元面 110

5.1.7项目保存 110

5.2设置求解器及操作条件 111

5.2.1求解器设置 111

5.2.2操作条件设置 112

5.3物理模型设定 113

5.3.1多相流模型 113

5.3.2能量方程 115

5.3.3湍流模型 115

5.3.4辐射模型 118

5.3.5组分输运和反应模型 119

5.3.6离散相模型 121

5.3.7凝固和融化模型 122

5.3.8气动噪声模型 123

5.4材料性质设定 123

5.4.1物性参数 124

5.4.2参数设定 125

5.5边界条件设定 127

5.5.1边界条件分类 127

5.5.2边界条件设置 128

5.5.3常用边界条件类型 130

5.6求解控制参数设定 148

5.6.1求解方法设置 148

5.6.2松弛因子设置 150

5.6.3求解极限设置 151

5.7初始条件设定 151

5.7.1定义全局初始条件 152

5.7.2定义局部区域初始值 153

5.8求解设定 154

5.8.1求解设置 154

5.8.2求解过程监视 156

5.9本章小结 159

第6章 计算结果后处理 160

6.1FLUENT后处理功能 160

6.1.1创建表面 160

6.1.2图形及可视化技术 161

6.1.3动画技术 164

6.2 CFD-Post后处理器 165

6.2.1启动后处理器 165

6.2.2工作界面 166

6.2.3创建位置 167

6.2.4创建对象 178

6.2.5创建数据 184

6.3本章小结 186

第7章 稳态和非稳态模拟实例 187

7.1管内稳态流动 187

7.1.1案例介绍 187

7.1.2启动FLUENT并导入网格 188

7.1.3定义求解器 189

7.1.4定义模型 189

7.1.5设置材料 190

7.1.6边界条件 191

7.1.7设置计算域 192

7.1.8求解控制 193

7.1.9初始条件 194

7.1.10求解过程监视 194

7.1.11计算求解 195

7.1.12结果后处理 195

7.2喷嘴内瞬态流动 196

7.2.1案例介绍 196

7.2.2启动FLUENT并导入网格 197

7.2.3定义求解器 198

7.2.4定义模型 199

7.2.5设置材料 200

7.2.6边界条件 200

7.2.7求解控制 201

7.2.8初始条件 202

7.2.9求解过程监视 202

7.2.10网格自适应 203

7.2.11计算求解 203

7.2.12结果后处理 204

7.2.13瞬态计算 205

7.2.14瞬态计算结果 207

7.3本章小结 208

第8章 内部流动分析实例 209

8.1圆管内气体的流动 209

8.1.1案例介绍 209

8.1.2启动FLUENT并导入网格 209

8.1.3定义求解器 210

8.1.4定义模型 211

8.1.5设置材料 211

8.1.6边界条件 212

8.1.7求解控制 213

8.1.8初始条件 213

8.1.9求解过程监视 213

8.1.10计算求解 214

8.1.11结果后处理 215

8.2三通内水的流动 216

8.2.1案例介绍 216

8.2.2启动FLUENT并导入网格 217

8.2.3定义求解器 218

8.2.4定义模型 218

8.2.5设置材料 219

8.2.6设置区域条件 220

8.2.7边界条件 221

8.2.8求解控制 223

8.2.9初始条件 224

8.2.10求解过程监视 224

8.2.11计算求解 226

8.2.12结果后处理 226

8.3本章小结 229

第9章 外部流动分析实例 230

9.1圆柱绕流 230

9.1.1案例介绍 230

9.1.2启动FLUENT并导入网格 230

9.1.3定义求解器 231

9.1.4定义模型 232

9.1.5设置材料 232

9.1.6边界条件 233

9.1.7求解控制 234

9.1.8初始条件 234

9.1.9求解过程监视 235

9.1.10计算求解 236

9.1.11结果后处理 236

9.1.12定义求解器修改 237

9.1.13求解控制修改 237

9.1.14计算求解 238

9.1.15求解控制修改 239

9.1.16计算求解 239

9.1.17结果后处理 239

9.2机翼超音速流动 241

9.2.1案例介绍 241

9.2.2启动FLUENT并导入网格 241

9.2.3定义求解器 242

9.2.4定义模型 242

9.2.5设置材料 243

9.2.6边界条件 244

9.2.7求解控制 244

9.2.8初始条件 245

9.2.9求解过程监视 246

9.2.10计算求解 246

9.2.11结果后处理 248

9.3本章小结 253

第10章 多相流分析实例 254

10.1自由表面流动 254

10.1.1案例介绍 254

10.1.2启动FLUENT并导入网格 254

10.1.3定义求解器 255

10.1.4定义湍流模型 256

10.1.5设置材料 256

10.1.6定义多相流模型 257

10.1.7求解控制 258

10.1.8初始条件 259

10.1.9求解过程监视 260

10.1.10动画设置 260

10.1.11计算求解 262

10.1.12结果后处理 262

10.2水罐内多相流动 263

10.2.1案例介绍 264

10.2.2启动FLUENT并导入网格 264

10.2.3定义求解器 265

10.2.4定义湍流模型 265

10.2.5设置材料 266

10.2.6定义多相流模型 267

15.2.7边界条件 268

10.2.8求解控制 271

10.2.9初始条件 271

10.2.10计算结果输出设置 273

10.2.11定义计算活动 273

10.2.12求解过程监视 274

10.2.13动画设置 275

10.2.14计算求解 276

10.2.15结果后处理 277

10.3本章小结 277

第11章 离散相分析实例 278

11.1反应器内粒子流动 278

11.1.1案例介绍 278

11.1.2启动FLUENT并导入网格 278

11.1.3定义求解器 280

11.1.4定义湍流模型 280

11.1.5边界条件 281

11.1.6定义离散相模型 282

11.1.7修改边界条件 284

11.1.8设置材料 284

11.1.9求解控制 285

11.1.10初始条件 285

11.1.11求解过程监视 285

11.1.12计算求解 286

11.1.13结果后处理 287

11.2喷嘴内粒子流动 288

11.2.1案例介绍 289

11.2.2启动FLUENT并导入网格 289

11.2.3定义求解器 290

11.2.4定义模型 290

11.2.5设置材料 292

11.2.6边界条件 292

11.2.7求解控制 296

11.2.8初始条件 297

11.2.9求解过程监视 297

11.2.10计算求解 298

11.2.11结果后处理 298

11.2.12定义离散相模型 301

11.2.13修改材料设置 303

11.2.14计算求解 304

11.2.15结果后处理 304

11.3本章小结 305

第12章 传热流动分析实例 306

12.1芯片传热分析 306

12.1.1案例介绍 306

12.1.2启动FLUENT并导入网格 307

12.1.3定义求解器 308

12.1.4定义模型 308

12.1.5设置材料 309

12.1.6设置区域条件 310

12.1.7边界条件 311

12.1.8求解控制 313

12.1.9初始条件 314

12.1.10求解过程监视 314

12.1.11计算求解 316

12.1.12结果后处理 316

12.1.13网格自适应 318

12.1.14计算求解 322

12.1.15结果后处理 322

12.2车灯传热分析 324

12.2.1案例介绍 325

12.2.2启动FLUENT并导入网格 325

12.2.3定义求解器 326

12.2.4定义模型 327

12.2.5设置材料 327

12.2.6设置区域条件 328

12.2.7边界条件 330

12.2.8求解控制 334

12.2.9初始条件 336

12.2.10求解过程监视 336

12.2.11计算求解 339

12.2.12结果后处理 340

12.3本章小结 342

第13章 多孔介质和气动噪音分析实例 343

13.1催化转换器内多孔介质流动 343

13.1.1案例介绍 343

13.1.2启动FLUENT并导入网格 344

13.1.3定义求解器 345

13.1.4定义湍流模型 345

13.1.5设置材料 346

13.1.6设置计算域 347

13.1.7边界条件 348

13.1.8求解控制 349

13.1.9初始条件 350

13.1.10求解过程监视 350

13.1.11计算求解 351

13.1.12结果后处理 352

13.2圆柱外气动噪声模拟 357

13.2.1案例介绍 357

13.2.2启动FLUENT并导入网格 357

13.2.3定义求解器 358

13.2.4定义湍流模型 359

13.2.5设置材料 359

13.2.6边界条件 360

13.2.7求解控制 361

13.2.8初始条件 361

13.2.9求解过程监视 362

13.2.10计算求解 363

13.2.11定义声学模型 364

13.2.12计算求解 364

13.2.13结果后处理 365

13.3本章小结 367

第14章 化学反应分析实例 368

14.1多相流燃烧模拟 368

14.1.1案例介绍 368

14.1.2启动FLUENT并导入网格 369

14.1.3定义求解器 369

14.1.4定义湍流模型 370

14.1.5定义多相流模型 370

14.1.6定义多组分模型 371

14.1.7设置材料 371

14.1.8导入UDF文件 379

14.1.9边界条件 380

14.1.10求解控制 383

14.1.11初始条件 383

14.1.12求解过程监视 384

14.1.13计算求解 385

14.1.14结果后处理 386

14.2表面化学反应模拟 387

14.2.1案例介绍 387

14.2.2启动FLUENT并导入网格 388

14.2.3定义求解器 389

14.2.4定义能量模型 390

14.2.5定义多组分模型 390

14.2.6设置材料 391

14.2.7边界条件 394

14.2.8求解控制 399

14.2.9初始条件 400

14.2.10求解过程监视 400

14.2.11计算求解 401

14.2.12结果后处理 401

14.3本章小结 405

第15章 动网格分析实例 406

15.1理论基础 406

15.1.1基本思路 406

15.1.2基本设置 407

15.2阀门运动 409

15.2.1案例介绍 409

15.2.2启动FLUENT并导入网格 409

15.2.3定义求解器 411

15.2.4定义模型 411

15.2.5设置材料 412

15.2.6边界条件 412

15.2.7设置分界面 413

15.2.8动网格设置 414

15.2.9求解控制 417

15.2.10初始条件 418

15.2.11求解过程监视 418

15.2.12计算求解 419

15.2.13结果后处理 419

15.3风力涡轮机分析1 421

15.3.1案例介绍 421

15.3.2启动FLUENT并导入网格 421

15.3.3定义求解器 422

15.3.4定义模型 423

15.3.5设置材料 423

15.3.6边界条件 424

15.3.7设置分界面 425

15.3.8动网格设置 426

15.3.9求解控制 428

15.3.10初始条件 428

15.3.11求解过程监视 428

15.3.12计算结果输出设置 429

15.3.13计算求解 430

15.3.14结果后处理 430

15.4风力涡轮机分析2 432

15.4.1定义求解器 432

15.4.2动网格设置 432

15.4.3动画设置 434

15.4.4计算求解 435

15.4.5结果后处理 436

15.5本章小结 436

第16章 FLUENT在Workbench中的应用 437

16.1圆管内气体的流动 437

16.1.1案例介绍 437

16.1.2启动Workbench并建立分析项目 437

16.1.3导入几何体 439

16.1.4划分网格 440

16.1.5定义模型 443

16.1.6边界条件 444

16.1.7求解控制 445

16.1.8初始条件 445

16.1.9求解过程监视 446

16.1.10计算求解 446

16.1.11结果后处理 447

16.1.12保存与退出 449

16.2三通内气体的流动 449

16.2.1案例介绍 449

16.2.2启动Workbench并建立分析项目 449

16.2.3导入几何体 450

16.2.4划分网格 452

16.2.5定义模型 454

16.2.6边界条件 455

16.2.7求解控制 456

16.2.8初始条件 457

16.2.9求解过程监视 457

16.2.10计算求解 458

16.2.11结果后处理 458

16.2.12保存与退出 461

16.3探头外空气流动 461

16.3.1案例介绍 461

16.3.2启动Workbench并建立分析项目 461

16.3.3导入几何体 462

16.3.4划分网格 462

16.3.5定义模型 465

16.3.6边界条件 465

16.3.7求解控制 466

16.3.8初始条件 467

16.3.9求解过程监视 467

16.3.10计算求解 468

16.3.11结果后处理 469

16.3.12保存与退出 471

16.3本章小结 471

参考文献 472