FLUENT工程技术与实例分析 上PDF电子书下载

上册 1

第1章 概述 1

1.1 序言 1

1.2 基本思想 2

1.3 主要应用领域 3

1.4 常用流体分析软件比较 4

1.5 本章小结 6

第2章 FLUENT基础 7

2.1 概述 7

2.2 流体流动基本特性 8

2.2.1 基本的物理概念 9

2.2.2 流动状态 9

2.2.3 湍流模型 9

2.2.4 多相流模型 13

2.3 控制方程 14

2.3.1 连续性方程 14

2.3.2 N-S方程 14

2.3.3 能量守恒方程 15

2.3.4 其他方程 16

2.3.5 通用控制方程 16

2.4 数值求解方法 17

2.4.1 概述 17

2.4.2 有限差分法 17

2.4.3 有限元法 19

2.4.4 有限容积法 20

2.4.5 谱方法 20

2.4.6 边界元法 22

2.5 离散格式 25

2.5.1 概述 25

2.5.2 一阶差分格式 25

2.5.3 高阶差分格式 25

2.6 边界条件 27

2.6.1 概述 27

2.6.2 边界条件 27

2.6.3 初始条件 34

2.6.4 UDF与边界条件 34

2.7 软件基本结构 35

2.7.1 概述 35

2.7.2 前处理 35

2.7.3 求解器 35

2.7.4 后处理 35

2.8 求解过程 36

2.8.1 建立控制方程 37

2.8.2 确定边界条件与初始条件 37

2.8.3 划分计算网格 37

2.8.4 建立离散化方程 37

2.8.5 离散初始条件和边界条件 37

2.8.6 给定求解控制参数 38

2.8.7 求解离散方程 38

2.8.8 判断解的收敛性 38

2.8.9 输出结果 38

2.9 本章小结 38

第3章 网格生成技术 39

3.1 概述 39

3.2 结构化网格 40

3.2.1 单块结构网格生成技术 40

3.2.2 分区结构网格生成方法 41

3.3 非结构化网格 42

3.4 Gambit的使用 44

3.4.1 Gambit的用户界面 45

3.4.2 绘制几何图形 46

3.4.3 绘制网格 47

3.4.4 Gambit几何图形绘制实例 49

3.4.5 FLUENT的安装与运行 67

3.4.6 FLUENT的用户界面 68

3.4.7 数值模拟步骤简介 71

3.5 本章小结 72

第4章 FLUENT基本算例 73

4.1 概述 73

4.2 顶盖驱动流 73

4.2.1 物理模型 73

4.2.2 在Gambit中建立模型 74

4.2.3 求解计算 75

4.2.4 计算结果 78

4.3 后台阶流动 80

4.3.1 物理模型 81

4.3.2 在Gambit中建立模型 81

4.3.3 求解计算 83

4.3.4 计算结果 85

4.4 圆柱绕流 86

4.4.1 基本理论与物理模型 86

4.4.2 在Gambit中建立模型 87

4.4.3 求解计算 89

4.4.4 计算结果 92

4.5 圆管流动 95

4.5.1 物理模型 95

4.5.2 在Gambit中建立模型 95

4.5.3 求解计算 97

4.5.4 计算结果 99

4.6 弯通道流动 101

4.6.1 物理模型 101

4.6.2 在Gambit中建立模型 101

4.6.3 求解计算 103

4.6.4 计算结果 106

4.7 方腔自然对流 107

4.7.1 物理模型 107

4.7.2 在Gambit中建立模型 107

4.7.3 求解计算 108

4.7.4 计算结果 112

4.8 本章小结 114

第5章 FLUENT在流体机械领域的应用 115

5.1 概述 115

5.2 泵分析实例 115

5.2.1 概述 116

5.2.2 数学物理建模 117

5.2.3 边界条件 121

5.2.4 求解计算 121

5.2.5 结果分析与讨论 128

5.3 风机分析实例 134

5.3.1 概述 134

5.3.2 数学物理建模 138

5.3.3 边界条件 146

5.3.4 求解计算 146

5.3.5 结果分析与讨论 154

5.4 本章小结 158

第6章 FLUENT在化工设备领域的应用 159

6.1 搅拌设备 159

6.1.1 概述 159

6.1.2 数学物理建模 162

6.1.3 边界条件 166

6.1.4 求解计算 166

6.1.5 结果分析与讨论 169

6.2 混合设备 174

6.2.1 概述 175

6.2.2 数学物理建模 176

6.2.3 边界条件 182

6.2.4 求解计算 182

6.3 本章小结 192

第7章 FLUENT在换热及制冷领域的应用 193

7.1 概述 193

7.2 管壳式换热器 194

7.2.1 概述 194

7.2.2 数学物理建模 196

7.2.3 边界条件 205

7.2.4 求解计算 205

7.2.5 结果分析与讨论 215

7.3 管翅式换热器 222

7.3.1 概述 222

7.3.2 数学物理建模 222

7.3.3 边界条件 232

7.3.4 求解计算 232

7.3.5 结果分析与讨论 237

7.4 空气对流换热的场协同原理分析 244

7.4.1 场协同基本思想介绍 244

7.4.2 场协同评价指标的分析和探讨 244

7.4.3 带芯棒圆管换热的场协同原理分析 246

7.5 制冷剂管内换热的场协同原理分析 251

7.5.1 制冷剂蒸气光管内换热的场协同分析 251

7.5.2 内横槽管制冷剂蒸气换热的场协同分析 258

7.5.3 光管内液体制冷剂换热的场协同分析 264

7.5.4 液体制冷剂内横槽管换热的场协同分析 267

7.6 减阻节能 274

7.7 本章小结 275

第8章 FLUENT在热力设备领域的应用 276

8.1 概述 276

8.2 锅炉 276

8.2.1 概述 277

8.2.2 数学物理建模 277

8.2.3 边界条件 283

8.2.4 求解计算 284

8.2.5 结果分析与讨论 286

8.3 燃烧器 288

8.3.1 概述 289

8.3.2 数学物理建模 291

8.3.3 边界条件 297

8.3.4 求解计算 298

8.3.5 结果分析和讨论 305

8.4 本章小结 312