《ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册》PDF电子书免费下载

作者:  唐家鹏

出版社: 人民邮电出版社

出版年: 2016年06月

ISBN: 978-7-115-42204-0

目录

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 流体力学概述 1
1.1.2 连续介质模型 3
1.1.3 流体的基本概念及性质 3
1.1.4 流体流动分类 11
1.1.5 流体流动描述的方法 14
1.1.6 流体力学基本方程组 15
1.1.7 湍流模型 29
1.2 计算流体力学(CFD)基础 37
1.2.1 CFD概述 37
1.2.2 CFD求解力学问题的过程 38
1.2.3 CFD数值模拟方法和分类 40
1.2.4 有限体积法计算区域的离散 42
1.2.5 有限体积法控制方程的离散 42
1.2.6 CFD常用算法 50
1.2.7 计算域网格生成技术 61
1.3 CFD软件的构成 62
1.3.1 前处理器 63
1.3.2 求解器 63
1.3.3 后处理器 63
1.4 常用的商业CFD软件 64
1.4.1 Phoenics软件 64
1.4.2 STAR-CD软件 64
1.4.3 ANSYS CFX软件 65
1.4.4 ANSYS FLUENT软件 66
1.5 本章小结 66
第2章 FLUENT软件介绍 67
2.1 FLUENT软件特点简介 67
2.1.1 网格技术 68
2.1.2 数值技术 69
2.1.3 物理模型 70
2.1.4 FLUENT的独有特点 71
2.1.5 FLUENT系列软件简介 72
2.2 FLUENT 16.0的新特性 73
2.2.1 新的操作界面 73
2.2.2 功能上的改进 73
2.3 FLUENT 16.0的功能模块 74
2.4 FLUENT与ANSYS Workbench 75
2.4.1 ANSYS Workbench简介 75
2.4.2 ANSYS Workbench的操作界面 76
2.4.3 在ANSYS Workbench中打开FLUENT 77
2.5 FLUENT 16.0的基本操作 78
2.5.1 启动FLUENT主程序 78
2.5.2 FLUENT主界面 79
2.5.3 FLUENT读入网格 79
2.5.4 检查网格 80
2.5.5 选择基本物理模型 80
2.5.6 设置材料属性 81
2.5.7 相的定义 81
2.5.8 设置计算区域条件 82
2.5.9 设置边界条件 82
2.5.10 设置动网格 83
2.5.11 设置参考值 83
2.5.12 设置算法及离散格式 83
2.5.13 设置求解参数 84
2.5.14 设置监视窗口 84
2.5.15 初始化流场 84
2.5.16 与运行计算相关的设置 85
2.5.17 保存结果 86
2.6 FLUENT的一个简单实例 86
2.7 本章小结 93
第3章 前处理方法 94
3.1 常用前处理软件 94
3.1.1 Gambit 94
3.1.2 ANSYS ICEM CFD 95
3.1.3 TGrid 95
3.1.4 GridPro 96
3.1.5 Gridgen简介 96
3.2 Gambit的应用 97
3.2.1 Gambit的基本功能 97
3.2.2 Gambit的基本用法 99
3.2.3 Gambit生成网格文件的操作步骤 107
3.2.4 Gambit应用实例 108
3.3 ANSYS ICEM CFD 16.0的应用 113
3.3.1 ANSYS ICEM CFD的基本功能 113
3.3.2 ANSYS ICEM CFD 16.0的操作界面 116
3.3.3 ANSYS ICEM CFD 16.0的文件系统 117
3.3.4 ANSYS ICEM CFD 16.0的操作步骤 117
3.3.5 ANSYS ICEM CFD 16.0应用实例 119
3.4 本章小结 127
第4章 后处理方法 128
4.1 FLUENT内置后处理方法 128
4.1.1 创建面 129
4.1.2 显示及着色处理 129
4.1.3 曲线绘制功能 135
4.1.4 通量报告和积分计算 136
4.2 Workbench CFD-Post通用后处理器 138
4.2.1 启动CFD-Post 139
4.2.2 创建位置 140
4.2.3 颜色、渲染和视图 142
4.2.4 矢量图、云图及流线图的绘制 142
4.2.5 其他图形功能 144
4.2.6 变量列表与表达式列表 145
4.2.7 创建表格和图表 147
4.2.8 制作报告 149
4.2.9 动画制作 151
4.2.10 其他工具 151
4.2.11 多文件模式 152
4.3 Tecplot的用法 153
4.3.1 概述 153
4.3.2 Tecplot基本功能介绍 154
4.3.3 Tecplot用法简介 160
4.3.4 Tecplot读取FLUENT文件的方法 172
4.4 本章小结 173
第5章 FLUENT中常用的边界条件 174
5.1 FLUENT中边界条件的分类 174
5.2 边界条件设置及操作方法 174
5.2.1 边界条件的设置 175
5.2.2 边界条件的修改 175
5.2.3 边界条件的复制 175
5.2.4 边界的重命名 176
5.3 FLUENT中流动出入口边界条件及参数确定 176
5.3.1 用轮廓指定湍流参量 177
5.3.2 湍流参量的估算 177
5.4 FLUENT中常用的边界条件 179
5.4.1 压力入口边界条件 179
5.4.2 速度入口边界条件 182
5.4.3 质量入口边界条件 183
5.4.4 进风口边界条件 185
5.4.5 进气扇边界条件 185
5.4.6 压力出口边界条件 186
5.4.7 压力远场边界条件 187
5.4.8 出风口边界条件 188
5.4.9 排气扇边界条件 189
5.4.10 壁面边界条件 190
5.4.11 对称边界条件 195
5.4.12 周期性边界条件 196
5.4.13 流体区域条件 197
5.4.14 固体区域条件 198
5.4.15 出流边界条件 199
5.4.16 其他边界条件 200
5.5 本章小结 200
第6章 导热问题的数值模拟 201
6.1 导热问题分析概述 201
6.2 有内热源的导热问题的数值模拟 202
6.2.1 案例简介 202
6.2.2 FLUENT中求解计算 202
6.2.3 计算结果后处理 209
6.2.4 保存数据并退出 211
6.3 钢球非稳态冷却过程的数值模拟 211
6.3.1 案例简介 211
6.3.2 FLUENT求解计算设置 212
6.3.3 求解计算 214
6.3.4 计算结果后处理及分析 219
6.4 本章小结 221
第7章 流体流动与传热的数值模拟 222
7.1 流体流动与传热概述 222
7.2 引射器内流场数值模拟 224
7.2.1 案例简介 224
7.2.2 FLUENT求解计算设置 224
7.2.3 求解计算 228
7.2.4 计算结果后处理及分析 230
7.3 扇形教室空调通风的数值模拟 232
7.3.1 案例简介 232
7.3.2 FLUENT求解计算设置 232
7.3.3 求解计算 237
7.3.4 计算结果后处理及分析 238
7.4 地埋管流固耦合换热的数值模拟 240
7.4.1 案例简介 240
7.4.2 FLUENT求解计算设置 240
7.4.3 流场求解计算 245
7.4.4 温度场求解计算设置 246
7.4.5 温度场求解计算 248
7.4.6 计算结果后处理及分析 249
7.5 圆柱绕流流场的数值模拟 251
7.5.1 案例简介 251
7.5.2 FLUENT求解计算设置 251
7.5.3 求解计算 254
7.5.4 计算结果后处理及分析 256
7.6 二维离心泵叶轮内流场数值模拟 258
7.6.1 案例简介 258
7.6.2 FLUENT求解计算设置 258
7.6.3 求解计算 262
7.6.4 计算结果后处理及分析 264
7.7 本章小结 267
第8章 自然对流与辐射换热的数值模拟 268
8.1 自然对流与辐射换热概述 268
8.2 相连方腔内自然对流换热的数值模拟 270
8.2.1 案例简介 270
8.2.2 FLUENT求解计算设置 270
8.2.3 求解计算 273
8.2.4 计算结果后处理及分析 275
8.3 烟道内烟气对流辐射换热的数值模拟 279
8.3.1 案例简介 279
8.3.2 FLUENT求解计算设置 280
8.3.3 求解计算 287
8.3.4 计算结果后处理及分析 289
8.4 室内通风问题的计算实例 292
8.4.1 案例简介 292
8.4.2 FLUENT求解计算设置 292
8.4.3 求解计算 303
8.4.4 计算结果后处理及分析 305
8.5 本章小结 308
第9章 凝固和融化过程的数值模拟 309
9.1 凝固和融化模型概述 309
9.2 冰融化过程的数值模拟 310
9.2.1 案例简介 310
9.2.2 FLUENT求解计算设置 310
9.2.3 求解计算 314
9.2.4 计算结果后处理及分析 317
9.3 本章小结 318
第10章 多相流模型的数值模拟 319
10.1 多相流概述 319
10.2 孔口自由出流的数值模拟 321
10.2.1 案例简介 321
10.2.2 FLUENT求解计算设置 322
10.2.3 求解计算 326
10.2.4 计算结果后处理及分析 330
10.3 水中气泡上升过程的数值模拟 333
10.3.1 案例简介 333
10.3.2 FLUENT求解计算设置 334
10.3.3 求解计算 338
10.3.4 计算结果后处理及分析 341
10.4 水流对沙滩冲刷过程的数值模拟 343
10.4.1 案例简介 343
10.4.2 FLUENT求解计算设置 344
10.4.3 求解计算 349
10.4.4 计算结果后处理及分析 352
10.5 气穴现象的数值模拟 354
10.5.1 案例简介 354
10.5.2 FLUENT求解计算设置 354
10.5.3 求解计算 359
10.5.4 计算结果后处理及分析 361
10.6 液体燃料罐内部挡流板对振荡的影响模拟 362
10.6.1 实例描述 362
10.6.2 FLUENT求解计算设置 363
10.6.3 求解计算及后处理 367
10.7 本章小结 377
第11章 离散相的数值模拟 378
11.1 离散相模型概述 378
11.2 引射器离散相流场的数值模拟 379
11.2.1 案例简介 379
11.2.2 FLUENT求解计算设置 379
11.2.3 求解计算 382
11.2.4 计算结果后处理及分析 383
11.3 喷淋过程的数值模拟 385
11.3.1 案例简介 385
11.3.2 FLUENT求解计算设置 386
11.3.3 求解计算 390
11.3.4 计算结果后处理及分析 392
11.4 本章小结 394
第12章 组分传输与气体燃烧的数值模拟 395
12.1 组分传输与气体燃烧概述 395
12.2 室内甲醛污染物浓度的数值模拟 397
12.2.1 案例简介 397
12.2.2 FLUENT求解计算设置 398
12.2.3 求解计算 402
12.2.4 计算结果后处理及分析 404
12.3 焦炉煤气燃烧的数值模拟 405
12.3.1 案例简介 405
12.3.2 FLUENT求解计算设置 406
12.3.3 求解计算 412
12.3.4 计算结果后处理及分析 414
12.4 预混气体化学反应的模拟 416
12.4.1 案例简介 416
12.4.2 FLUENT求解计算设置 416
12.4.3 求解计算及后处理 420
12.5 本章小结 426
第13章 动网格问题的数值模拟 427
13.1 动网格问题概述 427
13.2 两车交会过程的数值模拟 428
13.2.1 案例简介 428
13.2.2 FLUENT求解计算设置 429
13.2.3 求解计算 433
13.2.4 计算结果后处理及分析 437
13.3 运动物体强制对流换热的数值模拟 438
13.3.1 案例简介 438
13.3.2 FLUENT求解计算设置 439
13.3.3 求解计算 444
13.3.4 计算结果后处理及分析 447
13.4 双叶轮旋转流场的数值模拟 448
13.4.1 案例简介 448
13.4.2 FLUENT求解计算设置 449
13.4.3 求解计算 453
13.4.4 计算结果后处理及分析 456
13.5 单级轴流涡轮机模型内部流场模拟 458
13.5.1 案例简介 458
13.5.2 FLUENT求解计算设置 458
13.5.3 求解计算 466
13.5.4 计算结果后处理及分析 469
13.6 本章小结 472
第14章 多孔介质内流动与换热的数值模拟 473
14.1 多孔介质模型概述 473
14.2 多孔烧结矿内部流动换热的数值模拟 474
14.2.1 案例简介 474
14.2.2 FLUENT求解计算设置 474
14.2.3 求解计算 477
14.2.4 计算结果后处理及分析 481
14.3 三维多孔介质内部流动的数值模拟 483
14.3.1 案例简介 483
14.3.2 FLUENT求解计算设置 483
14.3.3 求解计算 487
14.3.4 计算结果后处理及分析 488
14.4 催化转换器内部流动的数值模拟 490
14.4.1 案例简介 490
14.4.2 FLUENT求解计算设置 491
14.4.3 求解计算 495
14.4.4 计算结果后处理及分析 497
14.5 本章小结 501
第15章 UDF基础应用 502
15.1 UDF介绍 502
15.1.1 UDF的基本功能 502
15.1.2 UDF编写基础 503
15.1.3 UDF中的C语言基础 504
15.2 利用UDF自定义物性参数 507
15.2.1 案例简介 507
15.2.2 FLUENT求解计算设置 508
15.2.3 求解计算 512
15.2.4 计算结果后处理及分析 513
15.3 利用UDF求解多孔介质问题 514
15.3.1 案例简介 514
15.3.2 FLUENT求解计算设置 514
15.3.3 求解计算 518
15.3.4 计算结果后处理及分析 518
15.4 水中落物的数值模拟 519
15.4.1 案例简介 519
15.4.2 FLUENT求解计算设置 519
15.4.3 求解计算 527
15.5 本章小结 532
第16章 燃料电池问题模拟 533
16.1 单直通道逆流PEM燃料电池 533
16.1.1 案例简介 533
16.1.2 GAMBIT建模 534
16.1.3 FLUENT求解计算设置 537
16.1.4 求解计算 540
16.1.5 计算结果后处理及分析 542
16.2 本章小结 545
附录1 UDF宏简列 546
附录2 UDF宏具体解释 547
附录2.1 通用宏及其定义的函数 547
附录2.2 离散相模型宏及其定义的函数 549
附录2.3 多相模型的宏及其定义的函数 551
附录3 UDF的部分常用函数 552
参考文献 555

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