第1章 流体力学基础 1
1.1 流体力学基本概念 1
1.1.1 连续介质模型 1
1.1.2 流体的基本性质 2
1.1.3 作用在流体上的力 3
1.1.4 流动分析基础 4
1.2 流体运动的基本概念 4
1.3 流体流动及换热的基本控制方程 7
1.4 边界层理论 10
第2章 FLUENT基础知识 12
2.1 CFD软件概述 12
2.2 FLUENT软件包概述 16
2.3 计算网格 18
2.3.1 网格类型 18
2.3.2 网格类型的选择 20
2.3.3 网格质量 21
2.4 GAMBIT功能简介 22
2.4.1 GAMBIT的特点 22
2.4.2 GAMBIT的基本操作步骤 23
2.4.3 GAMBIT的启动界面 24
2.4.4 GAMBIT的用户操作界面 25
2.5 FLUENT 6.3求解器功能简介 28
2.5.1 FLUENT 6.3求解步骤 28
2.5.2 FLUENT 6.3启动界面 29
2.5.3 FLUENT 6.3图形用户界面 29
2.5.4 FLUENT 6.3文件读写 30
2.5.5 FLUENT 6.3对网格的基本操作 33
2.5.6 FLUENT 6.3基本计算模型 36
2.5.7 FLUENT 6.3求解器选择 36
2.5.8 选择FLUENT 6.3的运行环境 38
2.5.9 FLUENT 6.3的材料定义 39
2.5.10 FLUENT 6.3的湍流模型 41
2.5.11 FLUENT 6.3边界条件 47
2.5.12 设置FLUENT 6.3求解参数 55
第3章 圆柱绕流问题 58
3.1 卡曼漩涡与定常流动 58
3.1.1 创建模型 59
3.1.2 网格划分 62
3.1.3 边界条件和区域的设定 63
3.1.4 网格的输出 64
3.1.5 利用FLUENT求解器求解 65
3.2 卡曼涡街与非定常流动 75
3.2.1 选择计算模型 75
3.2.2 后处理 79
第4章 二维流动和传热的数值模拟 82
4.1 轴对称孔板流量计的流动模拟 82
4.1.1 利用GAMBIT创建模型 83
4.1.2 网格的划分 84
4.1.3 边界条件和区域的设定 86
4.1.4 网格的输出 87
4.1.5 利用FLUENT求解器求解 87
4.2 套管式换热器的流动和传热的模拟 95
4.2.1 利用GAMBIT创建模型 95
4.2.2 网格的划分 96
4.2.3 边界条件和区域的设定 98
4.2.4 网格的输出 99
4.2.5 利用FLUENT求解器求解 99
第5章 三维流动和传热的数值模拟 107
5.1 三维弯管流动的模拟 107
5.1.1 利用GAMBIT创建模型 107
5.1.2 划分实体网格 115
5.1.3 边界条件和区域的设定 116
5.1.4 网格输出 116
5.1.5 利用FLUENT求解器求解 117
5.1.6 后处理 122
5.2 三维喷管流的数值模拟 126
5.2.1 利用GAMBIT创建三维喷管模型 126
5.2.2 划分网格 133
5.2.3 边界条件和区域的设定 135
5.2.4 输入网格文件 136
5.2.5 利用FLUENT进行三维喷管流 137
5.3 三维机头温度场的数值模拟 146
5.3.1 利用GAMBIT创建模型 147
5.3.2 实体网格的划分 151
5.3.3 边界条件和区域的设定 152
5.3.4 网格输出 152
5.3.5 利用FLUENT求解器求解 153
5.3.6 后处理 158
5.4 混合器流动和传热的数值模拟 161
5.4.1 利用GAMBIT创建模型 162
5.4.2 网格划分 165
5.4.3 区域和边界条件的设置 165
5.4.4 网格输出 166
5.4.5 利用FLUENT求解器求解 167
5.4.6 后处理 174
5.5 三维喷管流动与换热的耦合求解 181
5.5.1 利用GAMBIT读入三维物理模型 182
5.5.2 利用GAMBIT划分网格 183
5.5.3 设定区域属性与边界条件 185
5.5.4 输出网格文件 187
5.5.5 利用FLUENT进行流动与换热的耦合求解 187
5.5.6 后处理 201
5.6 周期性三维流动与传热模拟 204
5.6.1 利用GAMBIT创建几何模型 205
5.6.2 利用GAMBIT划分网格 211
5.6.3 利用GAMBIT初定边界 212
5.6.4 利用GAMBIT导出Mesh文件 214
5.6.5 利用FLUENT 6.3导入Mesh文件 215
5.6.6 周期边界计算模型的设定过程 215
5.6.7 FLUENT 6.3自带后处理 221
第6章 多相流模型 225
6.1 明渠流动的VOF模型模拟 225
6.1.1 利用GAMBIT创建几何模型 226
6.1.2 利用GAMBIT划分网格 228
6.1.3 利用GAMBIT初定边界 229
6.1.4 网格的输出 230
6.1.5 利用FLUENT求解器求解 230
6.1.6 VOF模型的设定过程 231
6.1.7 模型初始化 238
6.1.8 设定观看录像 239
6.1.9 保存Case和Data文件 240
6.1.10 迭代计算 240
6.1.11 FLUENT 6.3自带后处理 241
6.2 低气相容积率的气泡流Mixture模型模拟 242
6.2.1 利用GAMBIT创建几何模型 243
6.2.2 利用GAMBIT划分网格 245
6.2.3 利用GAMBIT初定边界 246
6.2.4 利用GAMBIT导出Mesh 247
6.2.5 利用FLUENT 6.3导入Mesh文件 247
6.2.6 Mixture模型的设定过程 247
6.2.7 模型初始化 253
6.2.8 迭代计算 253
6.2.9 FLUENT 6.3自带后处理 253
第7章 可动区域中流动问题的模拟 256
7.1 无旋转坐标系的三维旋转流动 256
7.1.1 利用GAMBIT创建几何模型 256
7.1.2 利用GAMBIT划分网格 259
7.1.3 利用GAMBIT初定边界 261
7.1.4 利用GAMBIT导出Mesh文件 262
7.1.5 利用FLUENT 6.3导入Mesh文件 263
7.1.6 计算模型的设定过程 263
7.1.7 模型初始化 269
7.1.8 迭代计算 269
7.1.9 FLUENT 6.3自带后处理 270
7.2 单一旋转坐标系中三维旋转流动 272
7.2.1 利用FLUENT 6.3导入Case文件 272
7.2.2 Ω=ω/2涡动模型的修改和计算 273
7.2.3 Ω=ω涡动模型的修改和计算 276
7.3 用MRF法模拟二维离心泵的流场 278
7.3.1 利用GAMBIT创建几何模型 279
7.3.2 利用GAMBIT划分网格 288
7.3.3 利用GAMBIT初建边界条件 289
7.3.4 利用GAMBIT导出Mesh文件 292
7.3.5 利用FLUENT 6.3导入Mesh文件 292
7.3.6 计算模型的设定过程 292
7.3.7 模型初始化 297
7.3.8 迭代计算 298
7.3.9 FLUENT 6.3自带后处理 298
7.4 用滑动网格法模拟二维离心泵的流场 300
7.4.1 利用FLUENT 6.3导入Case文件 300
7.4.2 滑动网格模型的修改与设定 301
7.4.3 设定观看录像 302
7.4.4 迭代计算 303
7.4.5 FLUENT 6.3自带后处理 305
第8章 动网格模型的模拟 306
8.1 用动网格方法模拟隧道中两车相对行驶的流场 306
8.1.1 利用GAMBIT创建几何模型 306
8.1.2 利用GAMBIT划分网格 308
8.1.3 利用GAMBIT初建边界条件 309
8.1.4 利用GAMBIT导出Mesh文件 309
8.1.5 利用FLUENT 6.3导入Mesh文件 310
8.1.6 动网格计算模型的设定过程 310
8.1.7 模型初始化 314
8.1.8 迭代计算 314
8.1.9 FLUENT 6.3自带后处理 315
8.2 FLUENT动网格问题 316
8.2.1 利用FLUENT求解动网格问题 316
8.2.2 计算结果后处理 322
第9章 组分传输与气体燃烧的模拟 326
9.1 问题描述 326
9.2 利用GAMBIT创建模型 327
9.3 网格的处理 329
9.4 利用FLUENT求解器求解 330
9.5 采用变比热容的解法 340
9.6 后处理 342
第10章 UDF和UDS 351
10.1 UDF概述 351
10.1.1 UDF基础知识 351
10.1.2 UDF能够解决的问题 351
10.1.3 UDF宏 352
10.1.4 UDF的预定义函数 354
10.1.5 UDF的编写 358
10.2 UDS基础知识 359
第11章 Tecplot软件简介 363
11.1 Tecplot软件菜单介绍 363
11.2 Tecplot软件边框工具栏选项的介绍 365
11.3 2D图形的编辑 365
11.4 3D图形的编辑 372