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詳細書籍分類

ANSYS FLOTRAN流體及熱分析

( 簡體 字)
作者:謝龍漢,李翔,張海 等類別:1. -> 工程繪圖與工程計算 -> ANSYS
譯者:
出版社:電子工業出版社ANSYS FLOTRAN流體及熱分析 3dWoo書號: 31635
詢問書籍請說出此書號!

缺書
不接受訂購

出版日:1/1/2012
頁數:456
光碟數:1
站長推薦:
印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
不接受訂購
ISBN:9787121148903
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:


ANSYS是融結構、熱、流體、電磁、聲學等多物理場于一體的大型通用有限元分析軟件,它提供與多數CAD軟件的接口,實現數據共享和交換,同時也提供給用戶以ANSYS為平臺進行開發的各種工具。
ANSYS功能強大,操作簡單。本書以ANSYS 13.0為平臺,對ANSYS 13.0流體和熱分析及與熱有關的耦合場分析的基本思路、操作步驟、應用技巧進行了詳細介紹,并結合典型工程應用實例詳細講述了ANSYS13.0具體工程應用方法。
本書分為三篇。
第一篇為FLOTRAN流體分析基礎知識及在工程上的應用,具體內容如下:第1章,介紹FLOTRAN CFD流體分析的一些基本概念、FLOTRAN分析的步驟及對FLOTRAN分析結果進行評價等,并結合實例詳細介紹FLOTRAN流體分析的整個過程;第2章,介紹FLOTRAN流體的基本屬性,FLOTRAN的坐標系、旋轉坐標系、渦流和分布式阻力的原理及設置方法,FLOTRAN的各種邊界條件和一些常用的湍流模型等;第3章,通過對FLOTRAN能夠進行的各種分析進行理論講解和具體流體力學實例的闡述,從而掌握如何激活湍流模型、劃分網格、設置邊界條件等基本問題和VOF模型分析、ALE分析和瞬態分析等的具體使用,掌握CFD分析的原理和方法;第4章,重點通過三維U形管道速度場的數值模擬、實際生活中射流現象的數值模擬兩個工程實例,詳細介紹FLOTRAN CFD流體分析在工程上的一些典型應用。
第二篇為ANSYS熱分析基礎知識及在工程上的應用,具體內容如下:第5章,介紹熱分析的基礎知識;第6章,首先介紹穩態熱分析的基本知識,然后通過實心圓柱體的熱傳導分析、空心圓柱體的熱傳導分析、圓柱體圓周受諧響應熱載荷三個算例,詳細介紹穩態熱分析的操作步驟;第7章,首先介紹非穩態熱分析的基本知識,然后通過鋼球非穩態傳熱過程分析、不同材料金屬塊水中冷卻的非穩態傳熱過程分析、高溫銅導線冷卻過程分析三個算例,詳細介紹非穩態熱分析的操作步驟;第8章,首先介紹輻射熱分析的基本知識,然后通過黑體輻射、等長的同心圓柱面間的輻射熱傳遞、等長不等軸空心圓柱體間的輻射傳熱、型鋼的熱輻射過程四個算例,詳細介紹輻射熱分析的基本方法與步驟;第9章,首先介紹相變熱分析的基本知識,然后通過圓柱試管中水結冰過程分析、冰融化過程分析、鑄件鑄造過程熱分析三個算例,詳細介紹相變熱分析的基本方法與步驟;第10章,重點通過某型號手機電池的散熱分析、冷庫復合隔熱板熱量流動分析、電子元器件散熱裝置溫度分布三個工程實例,詳細介紹ANSYS熱分析在工程上的一些典型應用。
第三篇為ANSYS耦合場分析的基礎知識及各種耦合在工程上的應用,具體內容如下:第11章,介紹耦合場分析的一些基本知識;第12章,首先介紹FLOTRAN流動換熱分析的基礎知識,然后通過方腔中空氣的熱穩態層流分析、層流流體受均勻壁面熱通量兩個算例,詳細介紹FLOTRAN流動換熱分析的基本方法和步驟;第13章,首先介紹熱場-結構場耦合分析的基本知識,然后通過圓筒內部熱應力分析、冷卻柵管的熱應力分析兩個算例,詳細介紹熱場-結構場耦合分析的基本方法和步驟;第14章,通過銅板連接的兩半導體的熱電耦合分析、圓柱形坯料的電磁感應加熱過程分析兩個算例,詳細介紹熱電耦合和電磁熱耦合的基本方法和步驟;第15章,重點通過包含焊縫的金屬板熱膨脹分析、現代辦公樓層內空調布局對室內溫度分布的影響研究兩個工程實例,詳細介紹ANSYS耦合分析在工程上的典型應用。
本書主要由謝龍漢、李翔、張海、高杰完成,參加本書編寫和光盤開發的還有林偉、魏艷光、林木議、王悅陽、林偉浩、林樹財、鄭曉、吳苗、莫衍、朱小遠、唐培培、耿煜、尚濤、鄧奕、張桂東、魯力、劉文超、劉新東等,同時也非常感謝騰龍工作室其他成員的幫助和支持。由于時間倉促,書中難免有疏漏之處,請讀者諒解。讀者可通過電子郵件 yundepan@163.com與我們交流。


編著者
內容簡介:

ANSYS是由美國ANSYS公司推出的大型有限元分析軟件,本書以ANSYS 13.0為基礎,介紹ANSYS在工程中關于流體分析、熱場分析及耦合分析等方面的實際應用。
全書分三篇,共15章。第一篇介紹FLOTRAN流體分析基礎知識及在工程上的應用;第二篇介紹ANSYS熱分析基礎知識及在工程上的應用;第三篇介紹ANSYS耦合場分析的基礎知識及各種耦合的工程應用。每篇內容都包含豐富的分析實例及工程應用實例,每個實例都有詳細操作過程的視頻演示。

目錄:

第一篇 流體分析

第1章 緒論 1
1.1 FLOTRAN CFD流體分析的概念 1
1.2 FLOTRAN分析的種類 2
1.3 FLOTRAN單元種類及特點 3
1.4 FLOTRAN單元的局限性及注意事項 3
1.5 FLOTRAN分析步驟 5
實例1-1——亞聲速噴管內二維定常
流動 6
1.6 FLOTRAN分析中產生的一些文件 18
1.6.1 結果文件 18
1.6.2 打印文件 18
1.6.3 殘差文件 19
1.6.4 重啟動文件 19
1.6.5 FLOTRAN重啟動分析
(續算) 20
1.7 提高收斂性和穩定性的常用工具 20
1.7.1 松弛系數 20
1.7.2 慣性松弛 20
1.7.3 人工黏性 21
1.7.4 速度限值 21
1.7.5 積分階次 21
1.8 評價FLOTRAN分析 21
1.9 驗證結果 22
實例1-2——溫室內氣流場的穩態
模擬 23
第2章 FLOTRAN分析基礎 35
2.1 流體的基本屬性 35
2.1.1 比熱容 35
2.1.2 密度和熱導率 36
2.1.3 黏度 37
2.1.4 表面張力系數 39
2.1.5 壁面靜態接觸角 39

2.1.6 設置流體性質的一般準則 39
2.2 FLOTRAN特性 42
2.2.1 坐標系 42
2.2.2 旋轉參考系 43
2.2.3 渦流 43
2.2.4 分布式阻力 43
2.3 FLOTRAN邊界條件 44
2.4 湍流模型 47
2.4.1 標準k-模型 47
2.4.2 零方程模型 49
2.4.3 RNG模型 49
2.4.4 NKE模型 49
2.4.5 GIR模型 50
2.4.6 SZL模型 50
2.4.7 k-模型 51
2.4.8 SST模型 51
實例2-1——機翼外部繞流 51
第3章 流體分析的方法及步驟 63
3.1 不可壓縮流體的流動分析 63
3.1.1 激活湍流模型 64
3.1.2 網格要求 65
3.1.3 流動邊界條件 66
3.1.4 難點問題分析 69
實例3-1——彎管層流流動分析 70
實例3-2——彎管湍流流動分析 79
3.2 VOF模型分析 85
3.2.1 VFRC載荷 86
3.2.2 輸入設置 88
3.2.3 后處理 89
實例3-3——水壩的VOF分析 90
3.3 可壓縮流體的流動分析 101
3.3.1 物性計算 101

3.3.2 邊界條件 102
3.3.3 結構和非結構網格 103
3.3.4 求解策略 103
實例3-4——二維兩腔迷宮密封的
數值模擬 104
3.4 瞬態分析 113
3.4.1 時間積分方法 114
3.4.2 時間步長詳細說明和收斂性 114
3.4.3 計算中斷和輸出 115
3.4.4 施加瞬態邊界條件 116
實例3-5——圓柱繞流瞬態分析 117
3.5 可動區域中流動問題的ALE模擬 127
3.5.1 邊界條件 127
3.5.2 網格更新 129
3.5.3 重畫網格 129
3.5.4 后處理 129
實例3-6——運動圓柱的ALE分析 130
第4章 流體分析典型工程實例 145
4.1 如何解決流體力學問題 145
4.2 工程實例1——三維U形管道
速度場的數值模擬 146
4.2.1 設置分析選項 147
4.2.2 定義工作文件名 147
4.2.3 定義工作標題 147
4.2.4 定義單元類型 148
4.2.5 生成分析區域 148
4.2.6 定義單元形狀 150
4.2.7 劃分有限元網格 150
4.2.8 施加邊界條件 151
4.2.9 求解 152
4.2.10 后處理 153
4.3 工程實例2——實際生活中射流
現象的數值模擬 155
4.3.1 設置分析選項 156
4.3.2 定義工作文件名 156
4.3.3 定義工作標題 157
4.3.4 定義單元類型 157
4.3.5 生成分析區域的幾何面 157
4.3.6 設置單元尺寸 159
4.3.7 劃分有限元網格 159
4.3.8 施加邊界條件 159
4.3.9 求解 160
4.3.10 后處理 163

第二篇 熱分析

第5章 熱分析基礎 165
5.1 熱分析的符號與單位 165
5.2 傳熱學經典理論 166
5.3 三種基本熱傳遞方式 167
5.3.1 導熱 167
5.3.2 對流 167
5.3.3 熱輻射 167
5.4 熱分析材料的基本屬性 168
5.4.1 比熱容 168
5.4.2 焓 168
5.4.3 生熱率 168
5.5 熱分析的邊界條件與初始條件 168
5.5.1 邊界條件 169
5.5.2 初始條件 169
5.6 熱載荷 169
5.7 穩態與非穩態熱分析 170
5.7.1 穩態傳熱 170
5.7.2 非穩態傳熱 170
5.8 線性與非線性熱分析 171
第6章 穩態熱分析 172
6.1 穩態熱分析的應用 172
6.2 熱分析單元 172
6.3 穩態熱分析基本步驟 176
6.3.1 建立有限元模型 176
6.3.2 施加載荷計算 178
6.3.3 后處理 181
實例6-1——實心圓柱體的熱傳導
分析 181
實例6-2——空心圓柱體的熱傳導
分析 196
實例6-3——圓柱體圓周受諧響應
熱載荷 203
第7章 非穩態熱分析 210
7.1 非穩態熱分析概述 210
7.1.1 非穩態熱分析特性 211
7.1.2 非穩態熱分析的控制方程 211
7.1.3 時間積分與時間步長 211
7.1.4 數值求解過程 212
7.2 非穩態熱分析基本步驟 213
7.2.1 加載求解 213
7.2.2 后處理 215
實例7-1——鋼球非穩態傳熱過程
分析 216
實例7-2——不同材料金屬塊水中
冷卻的非穩態傳熱過
程分析 227
實例7-3——高溫銅導線冷卻過程
分析 237
第8章 輻射熱分析 243
8.1 輻射熱分析的基本概念 243
8.1.1 黑體 244
8.1.2 灰體 244
8.1.3 角系數 244
8.2 熱輻射公式 245
8.2.1 角系數的計算 245
8.2.2 熱輻射計算方程 245
8.3 輻射熱分析求解方法 246
8.3.1 非隱藏法與隱藏法 246
8.3.2 點-點問題 246
8.3.3 點-面問題 246
8.3.4 面-面問題 247
實例8-1——黑體輻射 250
實例8-2——等長的同心圓柱面間
的輻射熱傳遞 255
實例8-3——等長不等軸空心圓柱
體間的輻射傳熱 265
實例8-4——型鋼的熱輻射過程 277
第9章 相變分析 284
9.1 相變分析概述 284
9.1.1 相與相變的概念 284
9.1.2 潛熱與焓 285
9.1.3 ANSYS中相變分析的基本
思路 285
9.2 相變分析應注意的問題 286
實例9-1——圓柱試管中水結冰過
程分析 288
實例9-2——冰融化過程分析 297
實例9-3——鑄件鑄造過程熱分析 307
第10章 熱分析典型工程實例 317
10.1 工程實例1——某型號手機電池的
散熱分析 317
10.2 工程實例2——冷庫復合隔熱板
熱量流動分析 325
10.3 工程實例3——電子元器件散熱
裝置溫度分布 333

第三篇 耦合場分析

第11章 耦合場分析基礎 341
11.1 耦合場分析的概念 341
11.2 耦合場分析的種類 341
11.2.1 順序耦合方法 342
11.2.2 直接耦合方法 342
11.2.3 直接法與順序法的應用場合 342
11.3 順序耦合場分析 342
11.3.1 順序多場耦合的概念 342
11.3.2 一般分析步驟 343
11.4 直接耦合場分析 343
第12章 流體-熱耦合分析 345
12.1 FLOTRAN流動換熱分析簡介 345
12.2 FLOTRAN流動換熱耦合分析的
要求及設置 346
12.2.1 流動換熱分析的網格要求 346
12.2.2 物性的指定和控制 346
12.2.3 熱載荷和邊界條件 346
12.2.4 求解策略 348
12.2.5 熱平衡 350
12.2.6 使用輻射功率密度方法的
面對面輻射分析 351
實例12-1——方腔中空氣的熱穩態
層流分析 353
實例12-2——層流流體受均勻壁面
熱通量 362
第13章 熱場-結構場的耦合
分析 371
13.1 熱應力分析簡介 371
13.2 熱應力分析單元 372
13.3 熱應力分析步驟 372
13.3.1 直接法進行熱應力分析的
基本步驟 372
13.3.2 間接法進行熱應力分析的
基本步驟 373
實例13-1——圓筒內部熱應力分析 373
實例13-2——冷卻柵管的熱應力
分析 381
第14章 其他耦合場分析 393
14.1 熱電耦合分析 393
實例14-1——銅板連接的兩半導體
的熱電耦合分析 393
14.2 電磁熱耦合分析 400
實例14-2——圓柱形坯料的電磁感
應加熱過程分析 400
第15章 耦合場分析典型工程
實例 421
15.1 工程實例1——包含焊縫的金屬板
熱膨脹分析 421
15.2 工程實例2——現代辦公樓層內
空調布局對室內溫度分布的影響
研究 436
序: