【書? 名】ANSYS Fluent2020綜合應用案例詳解
【作 者】劉斌 著
【形態項】402
【出版項】清華大學出版社 2021年5月1日
【ISBN號】9787302576778
【原書定價】99
本書封面
內容簡介
Fluent是通用ANSYS CFD的旗艦產品，在流體動力學計算中被廣泛應用。本書以ANSYS Fluent 2020版為基礎，詳細介紹利用Fluent進行流體分析的方法和技巧，并通過大量實例系統地介紹前處理、計算以及后處理的詳細過程，可使讀者在短時間內把握學習的要領，掌握Fluent流體計算的多種高級應用技術。本書內容包括：Fluent軟件功能及理論基礎簡介、Gambit及ANSYS ICEM CFD劃分網格方法、后處理方法、動網格應用、傳熱及輻射計算應用、燃燒及化學反應應用、組分輸送模型應用、多相流應用、固體燃料電池模擬和汽車工業相關應用等。本書結構清晰、實例豐富，涵蓋Fluent多種高級應用計算，基礎知識與實用技能并重，可作為高等院校相關專業本科和碩士研究生的計算流體力學以及計算傳熱學的教材，也可供利用Fluent軟件進行流體流動數值模擬分析的廣大工程技術人員參考。
本書目錄
第1章 緒論 1
1.1 CFD軟件簡介 1
1.1.1 CFD概述 1
1.1.2 CFD的應用領域 2
1.1.3 CFD商用軟件 3
1.2 Fluent簡介 4
1.2.1 Fluent的功能特點 4
1.2.2 Fluent的求解技術 7
1.3 Fluent分析過程 8
1.4 小結 12
第2章 前處理初步 13
2.1 前處理軟件簡介 13
2.1.1 Gambit簡介 13
2.1.2 ANSYS ICEM CFD簡介 14
2.1.3 TGrid簡介 14
2.1.4 GridPro簡介 14
2.1.5 GridGen簡介 15
2.2 Gambit基礎與應用 15
2.2.1 Gambit軟件的幾何處理能力 16
2.2.2 Gambit功能強大的網格生成技術 16
2.2.3 Gambit的基本用法 19
2.2.4 Gambit操作步驟 27
2.4.5 Gambit應用實例 29
2.3 ANSYS ICEM CFD基礎與應用 32
2.3.1 ANSYS ICEM CFD的基本功能 32
2.3.2 ANSYS ICEM CFD的基本用法 36
2.3.3 ANSYS ICEM CFD的基本步驟 37
2.3.4 ANSYS ICEM CFD應用實例 40
2.4 ANSYS Fluent并行計算 47
2.4.1 概述 48
2.4.2 并行計算的一般過程 48
2.4.3 實例分析 49
2.5 小結 53
第3章 基本模型及理論 54
3.1 Fluent物理模型綜述 54
3.1.1 湍流模型 54
3.1.2 傳熱和輻射模型 55
3.1.3 歐拉多相流模型 56
3.1.4 離散相模型 56
3.1.5 混合分數多相流模型和空泡模型 57
3.1.6 氣動噪聲模型 57
3.1.7 高精度的自由表面模型 59
3.1.8 動網格模型 59
3.2 流體動力學理論基礎 60
3.2.1 質量守恒方程 60
3.2.2 動量守恒方程 61
3.2.3 能量方程 61
3.2.4 湍流模型 61
3.3 傳熱學理論基礎及應用 62
3.3.1 傳熱學控制方程 62
3.3.2 求解傳熱問題的基本步驟 65
3.4 輻射傳熱理論基礎及應用 65
3.4.1 輻射傳遞方程 66
3.4.2 輻射模型類型設置過程 67
3.4.3 定義物質的輻射特性 74
3.4.4 輻射邊界條件的設置 74
3.4.5 輻射模型的求解策略 78
3.5 化學反應模型基礎及應用 81
3.5.1 化學反應模型理論 81
3.5.2 組分輸運和化學反應問題的基本設置 83
3.5.3 定義混合物及其構成組分屬性 85
3.5.4 定義組分的邊界條件 91
3.5.5 化學混合和有限速率化學反應的求解步驟 92
3.5.6 輸入CHEMKIN格式中的體積動力學機制 94
3.6.1 表面組分和壁面表面化學反應理論基礎 95
3.6.2 壁面表面化學反應模型的設置 97
3.6.3 導入CHEMKIN格式的表面動力學機制 98
3.7 微粒表面化學反應模型 99
3.7.1 微粒表面化學反應模型理論基礎 99
3.7.2 微粒表面化學反應模型的設置 101
3.8 小結 102
第4章 后處理 103
4.1 數據顯示與文字報告生成 103
4.1.1 通過邊界的流量 103
4.1.2 邊界上的作用力 105
4.1.3 計算投影面積 106
4.1.4 計算表面積分和體積分 106
4.1.5 參考值的設定 108
4.1.6 生成直方圖和Solution XY Plot面板的應用 108
4.1.7 生成摘要報告 110
4.2 圖形與可視化 110
4.2.1 基本圖形生成 110
4.2.2 等值線和云圖的顯示 112
4.2.3 速度矢量的顯示 115
4.2.4 顯示軌跡 117
4.3 流場函數的定義 118
4.4 小結 120
第5章 動網格應用 121
5.1 UDF用法簡介 121
5.1.1 UDF的基本用法 121
5.1.2 UDF編寫基礎 122
5.1.3 UDF中的C語言基礎 123
5.2 井下火箭發射過程二維模擬 127
5.2.1 實例描述 127
5.2.2 實例操作 127
5.3 副油箱與飛機分離三維模擬 146
5.3.1 實例描述 146
5.3.2 實例操作 147
5.4 小結 155
第6章 基于輻射模型的熱分析 156
6.1 綜述 156
6.2 太陽加載模型 158
6.2.1 簡介 159
6.2.2 太陽射線跟蹤算法 159
6.2.3 DO輻照算法 160
6.2.4 太陽計算器 161
6.2.5 太陽加載模型的設置 163
6.2.6 太陽加載模型邊界條件的設置 166
6.3 室內通風問題的計算實例 168
6.3.1 實例描述 169
6.3.2 實例操作 169
6.4 使用DO輻射模型的頭燈熱模型 185
6.4.1 實例描述 185
6.4.2 實例操作 186
6.5 小結 209
第7章 基于傳熱模型的熱分析 210
7.1 綜述 210
7.2 變壓器內溫度場及流場仿真分析 211
7.2.1 實例描述 211
7.2.2 實例操作 211
7.3 埋地管廊內電纜溫度場及流場仿真分析 223
7.3.1 實例描述 223
7.3.2 實例操作 223
7.4 小結 235
第8章 擴散火焰及預混燃燒分析 236
8.1 化學反應模型簡介 236
8.2 引火噴流擴散火焰的PDF傳輸模擬 238
8.2.1 實例描述 238
8.2.2 實例操作 238
8.3 預混氣體化學反應的模擬 251
8.3.1 實例描述 251
8.3.2 實例操作 251
8.4 小結 260
第9章 液體燃燒及煤炭燃燒分析 261
9.1 液體燃料燃燒模擬 261
9.1.1 實例描述 262
9.1.2 實例操作 262
9.2 煤燃燒模擬 277
9.2.1 實例描述 277
9.2.2 實例操作 277
9.3 小結 294
第10章 泄漏及擴散分析 295
10.1 教室內甲醛非穩態擴散特性研究模擬 295
10.1.1 實例描述 295
10.1.2 實例操作 296
10.2 次氯酸鈉在海水溝渠內擴散特性研究模擬 307
10.2.1 實例描述 307
10.3 小結 317
第11章 多相流分析 318
11.1 綜述 318
11.2 氣固兩相流動模擬 320
11.2.1 實例描述 320
11.2.2 實例操作 321
11.3 車體液體燃料罐內部擋流板對振蕩的影響模擬 328
11.3.1 實例描述 329
11.3.2 實例操作 329
11.4 水壩破壞多相流模擬 345
11.4.1 實例描述 345
11.4.2 實例操作 345
11.5 小結 353
第12章 Fluent經典應用實例 354
12.1 固體燃料電池的模擬 354
12.1.1 問題描述 354
12.1.2 實例步驟 355
12.2 汽車風擋除冰分析 369
12.2.1 問題描述 370
12.2.2 實例操作 370
12.3 歧管流動分析 386
12.3.1 問題描述 386
12.3.2 實例操作 386
12.4 小結 402
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