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ANSYS CFX 14.0超級學習手冊 ( 簡體 字) |
作者:高飛 | 類別:1. -> 工程繪圖與工程計算 -> ANSYS |
譯者: |
出版社:人民郵電出版社 | 3dWoo書號: 35820 詢問書籍請說出此書號!【缺書】 【不接受訂購】 |
出版日:7/1/2013 |
頁數:464 |
光碟數:1 |
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站長推薦: |
印刷:黑白印刷 | 語系: ( 簡體 版 ) |
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【不接受訂購】 | ISBN:9787115317568 |
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
(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: |
內容簡介:ANSYS CFX是一款功能強大的CFD工程分析軟件,主要用于內外流體流動、熱傳遞、化學反應和燃燒、多相流和多孔介質、穩態及非穩態分析等工程相關問題。 《ANSYS CFX 14.0超級學習手冊》是基于ANSYS CFX 14.0最新版本編寫的,共分為15章,通過大量實例詳細系統地介紹了CFX 14.0解決實際問題的方法,包括計算流體的基礎理論與方法,創建幾何模型、劃分網格、CFX前處理、CFX求解、CFX后處理等功能的介紹,針對每個CFX可以解決的流體問題輔以應用實例進行詳細的講解,包括內部流動、外部流動、傳熱流動、化學反應與燃燒、多相流、多孔介質、穩態及非穩態等流體問題,使讀者能夠快速、熟練、深入地掌握CFX流體計算軟件。 《ANSYS CFX 14.0超級學習手冊》內容豐富、結構嚴謹、條理清晰、重點突出,既可以作為高等院校相關專業高年級本科生、研究生的學習用教材,也可以作為工程技術人員的參考用書。 |
目錄:第1章 流體力學與計算流體力學基礎 1 1.1 流體力學基礎 1 1.1.1 流體及其基本特性 1 1.1.2 流體運動的分類和描述方法 4 1.2 流體力學控制方程 4 1.2.1 物質導數 5 1.2.2 連續性方程 5 1.2.3 N-S方程 6 1.3 流體力學數值計算基礎 7 1.3.1 數值計算方法和分類 7 1.3.2 基于有限體積法的控制方程離散 8 1.4 CFD軟件結構及常用的CFD軟件 9 1.4.1 CFD軟件結構 9 1.4.2 常用的CFD軟件 10 本章小結 13
第2章 CFX軟件簡介 14 2.1 CFX的軟件構成 14 2.1.1 啟動CFX 15 2.1.2 前處理器 16 2.1.3 求解管理器 17 2.1.4 后處理器 18 2.2 CFX文件系統 19 本章小結 19
第3章 創建幾何模型 20 3.1 建立幾何模型概述 20 3.1.1 建模方法分類 20 3.1.2 DesignModeler建模方法 20 3.2 DesignModeler簡介 21 3.3 草圖模式 24 3.3.1 進入草圖模式 24 3.3.2 創建新平面 24 3.3.3 創建草圖 25 3.3.4 幾何模型的關聯性 25 3.3.5 草圖援引 26 3.4 創建3D幾何體 27 3.4.1 拉伸(Extrude) 27 3.4.2 旋轉(Revolve) 28 3.4.3 直接創建3D幾何體(Primitives) 29 3.4.4 填充(Fill)和包圍(Enclosure) 30 3.4.5 創建多體部件體 31 3.5 概念建模 32 3.5.1 從點生成線體 33 3.5.2 從草圖生成線體 33 3.5.3 從邊生成線體 33 3.5.4 定義橫截面 33 3.5.5 對齊橫截面 35 3.5.6 橫截面偏移 35 3.5.7 從線創建面體 36 3.5.8 從草圖生成面體 36 3.5.9 從面生成面體 36 3.6 導入外部CAD文件 37 3.6.1 非關聯性導入文件 37 3.6.2 關聯性導入文件 38 3.6.3 導入定位 39 3.6.4 創建場域幾何體 39 本章小結 39
第4章 網格劃分方法 40 4.1 網格生成方法簡介 40 4.2 ANSYS ICEM CFD基礎 41 4.2.1 ICEM CFD的文件系統 41 4.2.2 ICEM CFD的鼠標和鍵盤操作 42 4.2.3 ICEM CFD的操作界面 42 4.2.4 ICEM CFD的菜單簡介 43 4.3 ANSYS ICEM CFD基本用法 44 4.3.1 導入外部幾何模型 44 4.3.2 幾何模型的創建 45 4.3.3 網格的自動生成 48 4.3.4 塊的生成與劃分 53 4.3.5 網格編輯 58 4.3.6 網格輸出 64 4.4 ANSYS ICEM CFD實例分析 65 4.4.1 啟動ICEM CFD并建立分析項目 65 4.4.2 幾何模型導入 66 4.4.3 模型建立 66 4.4.4 生成網格 69 4.4.5 網格檢查及編輯 71 4.4.6 網格輸出與保存 71 本章小結 72
第5章 CFX-Pre的前處理功能 73 5.1 新項目創建與網格導入 73 5.1.1 工程項目新建 73 5.1.2 網格導入 73 5.1.3 項目保存 74 5.2 庫設定 75 5.3 計算域設定 75 5.3.1 計算域創建 75 5.3.2 計算域設定 75 5.4 邊界條件設定 80 5.4.1 插入邊界條件 81 5.4.2 邊界條件類型 81 5.5 初始條件設定 85 5.6 求解器設定 86 5.7 輸出文件和監控設定 87 本章小結 88
第6章 CFX-Solver求解 89 6.1 激活求解管理器 89 6.2 模擬計算的定義 90 6.3 求解界面介紹 91 6.3.1 工作界面的組成 91 6.3.2 任務欄功能簡介 92 本章小結 93
第7章 CFX后處理 94 7.1 啟動后處理器 94 7.2 后處理器工作界面 95 7.3 創建位置 95 7.3.1 生成點 95 7.3.2 生成點云 97 7.3.3 生成線 98 7.3.4 生成平面 99 7.3.5 生成體 100 7.3.6 生成等值面 101 7.3.7 生成區域值面 102 7.3.8 生成型芯區域 103 7.3.9 生成旋轉面 103 7.3.10 生成自定義面 104 7.4 創建對象 105 7.4.1 創建矢量 105 7.4.2 創建云圖 107 7.4.3 創建流線 107 7.4.4 創建粒子軌跡 108 7.4.5 創建體繪制 109 7.4.6 創建文本對象 109 7.4.7 其他創建對象 110 7.5 創建數據 111 7.5.1 創建變量 111 7.5.2 創建表達式 112 7.5.3 創建表格和圖表 113 7.6 生成報告 116 本章小結 118
第8章 內部流動分析 119 8.1 不可壓縮黏性流體的內部流動概述 119 8.1.1 內部流動的定義和特點 119 8.1.2 圓管內層流 120 8.1.3 圓管內湍流 121 8.1.4 內部流動分析流程 122 8.1.5 計算模型 123 8.2 U形管道內部流動分析 123 8.2.1 問題描述 123 8.2.2 分析過程 124 8.2.3 啟動WorkBench并建立分析項目 124 8.2.4 導入網格文件 124 8.2.5 流體域設定 126 8.2.6 入口邊界設定 127 8.2.7 出口邊界設定 128 8.2.8 壁面邊界設定 129 8.2.9 求解控制設定 130 8.2.10 求解 131 8.2.11 建立顯示平面 132 8.2.12 生成壓強云圖 133 8.2.13 生成速度矢量圖 134 8.2.14 生成流線圖 135 8.2.15 保存和退出 136 8.2.16 案例小結 136 8.3 彎管混合器內部流動分析 136 8.3.1 問題描述 136 8.3.2 分析過程 137 8.3.3 啟動WorkBench并建立分析項目 137 8.3.4 導入創建幾何體 137 8.3.5 劃分網格 138 8.3.6 前處理界面 140 8.3.7 水的屬性設定 140 8.3.8 流體域設定 143 8.3.9 入口邊界設定 143 8.3.10 出口邊界設定 145 8.3.11 壁面邊界設定 145 8.3.12 初始條件設定 146 8.3.13 求解控制設定 147 8.3.14 求解 147 8.3.15 修改模型顯示 148 8.3.16 建立顯示平面 149 8.3.17 生成流線圖 150 8.3.18 生成溫度云圖 151 8.3.19 保存和退出 152 8.3.20 案例小結 152 8.4 靜止混合器內部流動分析 152 8.4.1 問題描述 152 8.4.2 分析過程 153 8.4.3 啟動WorkBench并建立分析項目 153 8.4.4 導入網格文件 153 8.4.5 水的屬性設定 155 8.4.6 流體域設定 156 8.4.7 入口邊界設定 158 8.4.8 出口邊界設定 159 8.4.9 壁面邊界設定 160 8.4.10 初始條件設定 161 8.4.11 求解控制設定 162 8.4.12 求解 162 8.4.13 編輯輪廓顯示 163 8.4.14 建立顯示點 163 8.4.15 生成流線圖 164 8.4.16 建立顯示平面 165 8.4.17 生成溫度云圖 166 8.4.18 生成動畫 167 8.4.19 保存和退出 168 8.4.20 案例小結 169 8.5 離心泵分析 169 8.5.1 問題描述 169 8.5.2 分析過程 169 8.5.3 啟動WorkBench并建立分析項目 169 8.5.4 導入創建幾何體 170 8.5.5 設置分析介質的物理屬性 170 8.5.6 流體區域的參數設定 171 8.5.7 邊界條件的設置 172 8.5.8 計算初始化 173 8.5.9 求解控制 173 8.5.10 求解 173 8.5.11 第一次后處理 174 8.5.12 空穴模型的使用 175 8.5.13 第二次后處理 177 8.5.14 案例小結 178 本章小結 179
第9章 外部流動分析 180 9.1 外部繞流概述 180 9.1.1 外部繞流定義 180 9.1.2 邊界層 180 9.1.3 邊界層分離 181 9.1.4 邊界層分離現象典型實例 182 9.1.5 繞流物體的阻力與升力 183 9.1.6 外部繞流分析流程 184 9.2 空氣繞流建筑物分析 185 9.2.1 問題描述 185 9.2.2 分析過程 186 9.2.3 啟動WorkBench并建立分析項目 186 9.2.4 導入網格文件 186 9.2.5 流體域設定 188 9.2.6 入口邊界設定 188 9.2.7 出口邊界設定 189 9.2.8 對稱邊界設定 190 9.2.9 無滑移壁面邊界設定 191 9.2.10 自由滑移壁面邊界設定 191 9.2.11 求解控制設定 192 9.2.12 求解 193 9.2.13 生成壓強云圖 193 9.2.14 生成速度云圖 194 9.2.15 生成速度矢量圖 195 9.2.16 生成流線圖 196 9.2.17 生成對稱顯示 197 9.2.18 生成對稱平面 199 9.2.19 生成對稱平面上的速度云圖 200 9.2.20 保存和退出 202 9.2.21 案例小結 202 9.3 機翼外部氣體流動分析 202 9.3.1 問題描述 202 9.3.2 分析過程 203 9.3.3 啟動WorkBench并建立分析項目 203 9.3.4 導入網格文件 203 9.3.5 流體域設定 205 9.3.6 入口邊界設定 206 9.3.7 出口邊界設定 207 9.3.8 對稱邊界設定 208 9.3.9 無滑移壁面邊界設定 208 9.3.10 自由滑移壁面邊界設定 209 9.3.11 域交界面設定 210 9.3.12 初始條件設定 211 9.3.13 求解控制設定 212 9.3.14 求解 212 9.3.15 生成馬赫數云圖 213 9.3.16 生成壓強云圖 214 9.3.17 生成溫度云圖 215 9.3.18 生成速度矢量圖 216 9.3.19 生成自定義壓強矢量 218 9.3.20 保存和退出 219 9.3.21 案例小結 220 9.4 飛機機翼的壓力計算 220 9.4.1 問題描述 220 9.4.2 分析過程 220 9.4.3 啟動WorkBench并建立分析項目 220 9.4.4 導入創建幾何體 221 9.4.5 網格參數設置 221 9.4.6 修改網格 221 9.4.7 區域設置 222 9.4.8 邊界條件設置 223 9.4.9 求解控制設置 224 9.4.10 求解 225 9.4.11 后處理 225 9.4.12 案例小結 226 本章小結 226
第10章 傳熱流動分析 228 10.1 傳熱概述 228 10.1.1 導熱的基本定律 228 10.1.2 導熱問題的數學描述 229 10.1.3 對流傳熱過程和對流傳熱系數 231 10.1.4 輻射傳熱過程 231 10.1.5 傳熱分析流程 231 10.2 軸承蓋傳熱分析 232 10.2.1 問題描述 232 10.2.2 分析過程 232 10.2.3 啟動WorkBench并建立分析項目 232 10.2.4 導入網格文件 233 10.2.5 域設定 235 10.2.6 內孔熱源邊界設定 236 10.2.7 外壁對流換熱邊界設定 237 10.2.8 內腔對流換熱邊界設定 238 10.2.9 絕熱邊界設定 239 10.2.10 初始條件設定 240 10.2.11 求解控制設定 240 10.2.12 求解 240 10.2.13 建立顯示平面 241 10.2.14 生成溫度云圖 242 10.2.15 保存和退出 243 10.2.16 案例小結 243 10.3 銅盤管熱交換分析 243 10.3.1 問題描述 243 10.3.2 分析過程 244 10.3.3 啟動WorkBench并建立分析項目 244 10.3.4 導入網格文件 244 10.3.5 銅導電率設定 246 10.3.6 碳酸鈣材料設定 246 10.3.7 流體域設定 248 10.3.8 固體域設定 249 10.3.9 熱盤管邊界設定 250 10.3.10 入口邊界設定 251 10.3.11 開放式出口邊界設定 252 10.3.12 域交界面設定 253 10.3.13 求解控制設定 255 10.3.14 求解 256 10.3.15 修改模型顯示 256 10.3.16 生成溫度云圖 257 10.3.17 建立圓柱面表達式 258 10.3.18 建立變量 259 10.3.19 建立圓柱顯示面 259 10.3.20 創建直線 260 10.3.21 生成溫度輪廓圖 261 10.3.22 保存和退出 262 10.3.23 案例小結 263 10.4 室內溫度的計算 263 10.4.1 問題描述 263 10.4.2 分析過程 263 10.4.3 啟動WorkBench并建立分析項目 263 10.4.4 導入通風管道網格文件 264 10.4.5 設置計算模型 264 10.4.6 通風管道邊界條件設置 264 10.4.7 通風管道輸出控制的設定 264 10.4.8 插入監測點 265 10.4.9 通風管道計算求解 265 10.4.10 輸出通風管道的計算文件 266 10.4.11 導入辦公室網格文件 266 10.4.12 物理參數設定 266 10.4.13 辦公室邊界條件設置 267 10.4.14 計算控制設置 270 10.4.15 辦公室輸出控制設置 270 10.4.16 辦公室計算求解 270 10.4.17 后處理 271 10.4.18 案例小結 272 10.5 散熱板傳熱計算 272 10.5.1 問題描述 272 10.5.2 分析過程 273 10.5.3 啟動WorkBench并建立分析項目 273 10.5.4 導入創建幾何體 273 10.5.5 建立流體區域 273 10.5.6 建立新的分析材料 274 10.5.7 建立新的固體區域 275 10.5.8 建立能源點 275 10.5.9 邊界條件的設定 276 10.5.10 求解控制設定 277 10.5.11 增設輻射模型 277 10.5.12 定義配置 278 10.5.13 求解 278 10.5.14 后處理 279 10.5.15 案例小結 280 本章小結 280
第11章 化學反應與燃燒分析 281 11.1 化學反應與燃燒分析概述 281 11.1.1 化學反應與燃燒模型簡介 281 11.1.2 化學反應及燃燒分析流程 281 11.2 酸堿中和反應分析 282 11.2.1 問題描述 282 11.2.2 分析過程 283 11.2.3 啟動WorkBench并建立分析項目 283 11.2.4 導入網格文件 283 11.2.5 稀硫酸設定 285 11.2.6 氫氧化鈉和硫酸鈉設定 286 11.2.7 混合溶液設定 286 11.2.8 pH變量設定 287 11.2.9 其他表達式導入 288 11.2.10 流體域設定 289 11.2.11 化學反應子域設定 291 11.2.12 水入口邊界設定 293 11.2.13 稀硫酸入口邊界設定 293 11.2.14 氫氧化鈉入口邊界設定 294 11.2.15 出口邊界設定 295 11.2.16 對稱邊界設定 296 11.2.17 初始條件設定 297 11.2.18 求解控制設定 298 11.2.19 求解 298 11.2.20 建立顯示平面 299 11.2.21 生成各物質質量分數云圖 300 11.2.22 生成混合溶液的pH云圖 301 11.2.23 保存和退出 302 11.2.24 案例小結 302 11.3 燃氣渦輪發動機燃燒反應分析 303 11.3.1 問題描述 303 11.3.2 分析過程 303 11.3.3 啟動WorkBench并建立分析項目 304 11.3.4 導入網格文件 304 11.3.5 反應混合物設定 306 11.3.6 流體域設定 307 11.3.7 燃料入口邊界設定 309 11.3.8 空氣主入口邊界設定 310 11.3.9 空氣側入口邊界設定 311 11.3.10 出口邊界設定 312 11.3.11 葉片表面區域設定 313 11.3.12 葉片壁面邊界條件設定 315 11.3.13 初始條件設定 316 11.3.14 求解控制設定 317 11.3.15 求解 317 11.3.16 修改模型顯示 318 11.3.17 建立顯示平面 319 11.3.18 生成NO質量分數云圖 321 11.3.19 計算出口處的NO質量分數 321 11.3.20 生成速度矢量圖 322 11.3.21 生成輻射強度云圖 324 11.3.22 保存和退出 325 11.3.23 案例小結 326 本章小結 326
第12章 多相流分析 327 12.1 多相流概述 327 12.1.1 多相流定義和分類 327 12.1.2 歐拉多相流模擬 328 12.1.3 CFX歐拉多相流設置建議 330 12.1.4 拉格朗日多相流 331 12.1.5 CFX拉格朗日多相流設置建議 331 12.1.6 多相流分析流程 332 12.2 氣升式反應器內的氣-液兩相流動分析 332 12.2.1 問題描述 332 12.2.2 分析過程 332 12.2.3 啟動WorkBench并建立分析項目 333 12.2.4 導入網格文件 333 12.2.5 流體域設定 335 12.2.6 空氣和水入口邊界設定 337 12.2.7 出口邊界設定 338 12.2.8 導流筒邊界設定 339 12.2.9 對稱邊界設定 341 12.2.10 默認壁面邊界編輯 342 12.2.11 初始條件設定 343 12.2.12 求解控制設定 344 12.2.13 求解 345 12.2.14 生成水的速度矢量圖 345 12.2.15 生成空氣的速度矢量圖 347 12.2.16 生成SymP1面上空氣的體積分數云圖 347 12.2.17 生成導流筒壁面上空氣的體積分數云圖 349 12.2.18 生成整體模型顯示 352 12.2.19 保存和退出 353 12.2.20 案例小結 353 12.3 帶有蝶閥的圓管內的固-液兩相流動分析 353 12.3.1 問題描述 354 12.3.2 分析過程 354 12.3.3 啟動WorkBench并建立分析項目 354 12.3.4 導入網格文件 355 12.3.5 沙粒(完全耦合)材料設定 356 12.3.6 沙粒(單向耦合)材料設定 358 12.3.7 流體域設定 358 12.3.8 入口速度表達式設定 361 12.3.9 入口邊界設定 363 12.3.10 出口邊界設定 365 12.3.11 對稱邊界設定 365 12.3.12 管壁面邊界設定 366 12.3.13 默認壁面邊界編輯 367 12.3.14 初始條件設定 368 12.3.15 求解控制設定 369 12.3.16 求解 370 12.3.17 生成蝶閥腐蝕率密度云圖 371 12.3.18 生成管壁腐蝕率密度云圖 371 12.3.19 生成粒子跟蹤圖 372 12.3.20 生成動畫 375 12.3.21 保存和退出 376 12.3.22 案例小結 376 本章小結 377
第13章 多孔介質分析 378 13.1 多孔介質 378 13.1.1 多孔介質定義及特點 378 13.1.2 CFX多孔介質 379 13.1.3 多孔介質分析流程 381 13.2 催化轉換器分析 381 13.2.1 問題描述 381 13.2.2 分析過程 381 13.2.3 啟動WorkBench并建立分析項目 381 13.2.4 導入催化層部分網格文件 382 13.2.5 導入進口管網格文件 383 13.2.6 設置同一區 384 13.2.7 流體域設定 386 13.2.8 多孔介質相關參數的表達式設定 387 13.2.9 多孔介質域設定 388 13.2.10 入口邊界設定 391 13.2.11 出口邊界設定 392 13.2.12 催化層默認壁面邊界設定 393 13.2.13 域交界面設定 394 13.2.14 初始條件設定 395 13.2.15 求解控制設定 395 13.2.16 離散選項設定 396 13.2.17 求解 397 13.2.18 修改模型顯示 397 13.2.19 建立顯示平面 398 13.2.20 建立用戶平面 400 13.2.21 創建折線 403 13.2.22 生成沿Z軸方向的壓降圖 405 13.2.23 生成壓強云圖 407 13.2.24 生成速度矢量圖 407 13.2.25 保存和退出 408 13.2.26 案例小結 409 13.3 多孔介質催化層分析 409 13.3.1 問題描述 409 13.3.2 分析過程 409 13.3.3 啟動WorkBench并建立分析項目 409 13.3.4 導入創建幾何體 410 13.3.5 設置分析介質的物理屬性 410 13.3.6 開啟湍流模型 410 13.3.7 邊界條件的設置 411 13.3.8 輸出控制的設定 413 13.3.9 求解 413 13.3.10 后處理 414 13.3.11 案例小結 416 本章小結 417
第14章 穩態分析 418 14.1 穩態概述 418 14.1.1 穩態分析簡介 418 14.1.2 穩態分析流程 418 14.2 管內葉片氣體流動分析 419 14.2.1 案例介紹 419 14.2.2 啟動CFX并建立分析項目 419 14.2.3 導入網格 419 14.2.4 邊界條件設定 420 14.2.5 初始條件設定 422 14.2.6 求解控制設定 422 14.2.7 計算求解 423 14.2.8 結果后處理 424 14.2.9 案例小結 427 14.3 彎管內液體流動分析 427 14.3.1 案例介紹 427 14.3.2 啟動CFX并建立分析項目 427 14.3.3 導入網格 428 14.3.4 邊界條件設定 428 14.3.5 初始條件設定 431 14.3.6 求解控制設定 431 14.3.7 計算求解 431 14.3.8 結果后處理 433 14.3.9 案例小結 435 本章小結 436
第15章 非穩態分析 437 15.1 非穩態概述 437 15.1.1 非穩態分析簡介 437 15.1.2 非穩態分析流程 437 15.2 浮力驅動分析 438 15.2.1 問題描述 438 15.2.2 分析過程 438 15.2.3 啟動WorkBench并建立分析項目 438 15.2.4 導入網格文件 439 15.2.5 流體域設定 440 15.2.6 分析類型設定 441 15.2.7 熱壁面邊界設定 442 15.2.8 冷壁面邊界設定 443 15.2.9 對稱邊界設定 444 15.2.10 初始條件設定 444 15.2.11 輸出控制設定 445 15.2.12 求解控制設定 446 15.2.13 求解 447 15.2.14 調整視圖 447 15.2.15 生成溫度云圖 448 15.2.16 創建點 450 15.2.17 生成溫度隨時間變化的曲線圖 451 15.2.18 保存和退出 453 15.2.19 案例小結 453 15.3 容器內部水位及水流速度計算 454 15.3.1 問題描述 454 15.3.2 分析過程 454 15.3.3 啟動WorkBench并建立分析項目 454 15.3.4 導入分析網格 455 15.3.5 前處理界面 455 15.3.6 設定分析形式 455 15.3.7 水和空氣的屬性設定 456 15.3.8 邊界條件的設置 457 15.3.9 計算結果儲存設置 459 15.3.10 求解 461 15.3.11 后處理 461 15.3.12 案例小結 463 本章小結 463
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