Fluent 2020流體仿真從入門到精通 ( 簡體 字) |
| 作者：劉斌 | 類別：1. -> 工程繪圖與工程計算 -> Fluent |
| 譯者： |
| 出版社：清華大學出版社 |  3dWoo書號： 54355
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NT售價： 495 元 |
| 出版日：4/1/2021 |
| 頁數：398 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787302576556 |
| 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：Fluent是目前國際上比較流行的商業CFD軟件，只要涉及流體、熱傳遞及化學反應等工程問題，都可以用Fluent進行求解。Fluent 2020是2020年ANSYS公司推出的最新版本。
Fluent具有豐富的物理模型、先進的數值方法以及強大的前后處理功能，在航空航天、汽車設計、石油天然氣、渦輪機設計等方面有著廣泛的應用。例如，在石油天然氣工業中的應用包括燃燒、井下分析、噴射控制、環境分析、油氣消散/聚集、多相流、管道流動等。
Fluent可計算的物理問題包括可壓與不可壓流體、耦合傳熱、熱輻射、多相流、粒子輸送過程、化學反應和燃燒問題，還擁有諸如氣蝕、凝固、沸騰、多孔介質、相間傳質、非牛頓流、噴霧干燥、動靜干涉、真實氣體等大批復雜現象的使用模型。
本書特點
本書由從事Fluent工作多年的一線人員編寫。在編寫的過程中，不僅注重繪圖技巧的介紹，還重點講解Fluent和工程實際的關系。本書主要有以下幾個特色。
? 基礎和實例講解并重。本書既可作為Fluent初學者的學習用書，又可作為對Fluent有一定基礎的用戶制定工程問題分析方案、精通高級前后處理與求解技術的參考書。
? 內容詳略得當。本書將編者十多年的CFD經驗結合Fluent軟件的各功能，從點到面，詳細地分享給讀者。
? 信息量大。本書包含的內容全面，讀者在學習的過程中不僅可以關注細節，還可以從整體出發，了解CFD的分析流程，需要關注包括什么內容、注意什么細節。
? 結構清晰。本書結構清晰、由淺入深，從結構上主要分為基礎和案例兩大部分，在講解基礎知識的過程中穿插實例的講解，在綜合介紹的過程中同步回顧重點的基礎知識。
本書內容
全書由淺入深地講解Fluent仿真計算的各種功能，從幾何建模到網格劃分，從計算求解到結果后處理，詳細地講解Fluent進行流體模擬計算的工作流程和計算方法。
本書共16章，主要分為兩部分，即Fluent基礎知識和案例部分，其中基礎知識包括第1∼6章，案例部分包括第7∼16章，具體章節安排如下：
第1章 流體力學與計算流體力學基礎
第2章 Fluent軟件簡介
第3章 創建幾何模型
第4章 生成網格
第5章 Fluent計算設置
第6章 計算結果后處理
第7章 穩態和非穩態模擬實例
第8章 內部流動分析實例
第9章 外部流動分析實例
第10章 多相流分析實例
第11章 離散相分析實例
第12章 傳熱流動分析實例
第13章 多孔介質和氣動噪聲分析實例
第14章 化學反應分析實例
第15章 動網格分析實例
第16章 Fluent在Workbench中的應用
配書資源——實例源文件與教學視頻
為了讓廣大讀者更快捷地學習和使用使用，本書提供了實例源文件與快速上手的教學視頻。讀者可以使用Fluent打開本書配套資源提供的實例源文件，根據書中的介紹進行學習；通過教學視頻可以使新手更易于上手。下載配套資源請用微信掃描下面的二維碼：
如果下載有問題，請發送電子郵件獲得幫助，郵件標題為“Fluent 2020流體仿真從入門到精通配書資源”。
讀者對象
本書適合的讀者對象如下：
? 從事流體計算的初學者
? 高等院校的教師和學生
? 相關培訓機構的教師和學員
? Fluent愛好者
? 廣大科研工作人員
讀者服務
雖然編者在編寫本書的過程中力求敘述準確、完善，但由于水平有限，書中欠妥之處在所難免，希望讀者和同仁能夠提出寶貴意見和建議。
為了方便解決本書疑難問題，讀者朋友在學習過程中遇到與本書有關的技術問題時，可以訪問微信公眾號“算法仿真在線”，編者會盡快給予解答。
編 者
2021年1月 |
內容簡介：本書由淺入深地講解了Fluent仿真計算的各種功能，從幾何建模到網格劃分，從計算求解到結果后處理，通過大量實例系統地介紹Fluent 2020的使用方法，具體內容包括計算流體的基礎理論與方法、創建幾何模型、劃分網格、Fluent求解設置、后處理，以及穩態和非穩態模擬實例、內部流動分析實例、外部流動分析實例、多相流分析實例、離散相分析實例、傳熱流動分析實例、多孔介質和氣動噪聲分析實例、化學反應分析實例、動網格分析實例及Fluent在Workbench中的應用。本書針對每個Fluent可以解決的流體仿真計算問題進行詳細講解，并輔以相應的實例，使讀者能夠快速、熟練、深入地掌握Fluent軟件的工作流程和計算方法。
本書結構嚴謹、條理清晰、重點突出，非常適合廣大Fluent初、中級讀者學習使用，也可作為大中專院校、社會培訓機構的教材以及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
1.1.1一些基本概念 1
1.1.2流體流動的分類 5
1.1.3邊界層和物體阻力 5
1.1.4層流和湍流 6
1.1.5流體流動的控制方程 7
1.1.6邊界條件與初始條件 8
1.1.7流體力學專業詞匯 9
1.2計算流體力學基礎 11
1.2.1計算流體力學的發展 11
1.2.2計算流體力學的求解過程 12
1.2.3數值模擬方法和分類 13
1.2.4有限體積法的基本思想 14
1.2.5有限體積法的求解方法 16
1.3計算流體力學應用領域 17
1.4常用的CFD商用軟件 17
1.4.1PHOENICS 18
1.4.2STAR-CD 18
1.4.3STAR-CCM+ 18
1.4.4CFX 19
1.4.5Fluent 19
1.5本章小結 20
第2章Fluent軟件簡介 21
2.1Fluent的軟件結構 21
2.1.1Fluent啟動 22
2.1.2Fluent用戶界面 24
2.1.3Fluent文件讀入與輸出 25
2.2Fluent計算類型及應用領域 29
2.3Fluent求解步驟 30
2.3.1制訂分析方案 30
2.3.2求解步驟 30
2.4Fluent使用的單位制 31
2.5Fluent使用的文件類型 32
2.6本章小結 32
第3章創建幾何模型 33
3.1建立幾何模型概述 33
3.2DesignModeler簡介 34
3.2.1啟動DesignModeler 34
3.2.2DesignModeler的用戶界面 35
3.3草圖模式 37
3.3.1進入草圖模式 37
3.3.2創建新平面 37
3.3.3創建草圖 38
3.3.4幾何模型的關聯性 38
3.4創建3D幾何體 39
3.4.1拉伸 39
3.4.2旋轉 40
3.4.3掃掠 41
3.4.4直接創建3D幾何體 41
3.4.5填充和包圍 42
3.5導入外部CAD文件 42
3.6創建幾何體的實例操作 44
3.7本章小結 47
第4章生成網格 48
4.1網格生成概述 48
4.1.1網格劃分技術 48
4.1.2網格類型 49
4.2ANSYSICEMCFD簡介 49
4.2.1工作流程 50
4.2.2ICEMCFD的文件類型 51
4.2.3ICEMCFD的用戶界面 51
4.3ANSYSICEMCFD的基本用法 52
4.3.1幾何模型的創建 52
4.3.2幾何文件導入 55
4.3.3網格生成 56
4.3.4塊的生成 63
4.3.5網格編輯 68
4.3.6網格輸出 74
4.4ANSYSICEMCFD實例分析 75
4.4.1啟動ICEMCFD并建立分析項目 75
4.4.2導入幾何模型 75
4.4.3模型建立 76
4.4.4生成塊 79
4.4.5網格生成 84
4.4.6網格質量檢查 85
4.4.7網格輸出 85
4.5本章小結 86
第5章Fluent計算設置 87
5.1網格導入與工程項目保存 87
5.1.1啟動Fluent 87
5.1.2網格導入 88
5.1.3網格質量檢查 88
5.1.4顯示網格 89
5.1.5修改網格 90
5.1.6光順網格與交換單元面 93
5.1.7項目保存 94
5.2設置求解器及操作條件 94
5.2.1求解器設置 94
5.2.2操作條件設置 95
5.3物理模型設定 96
5.3.1多相流模型 96
5.3.2能量方程 97
5.3.3湍流模型 97
5.3.4輻射模型 100
5.3.5組分輸運和反應模型 101
5.3.6離散相模型 103
5.3.7凝固和熔化模型 104
5.3.8氣動噪聲模型 104
5.4材料性質設定 105
5.4.1物性參數 105
5.4.2參數設定 106
5.5邊界條件設定 108
5.5.1邊界條件分類 108
5.5.2邊界條件設置 109
5.5.3常用邊界條件類型 111
5.6求解控制參數設定 126
5.6.1求解方法設置 126
5.6.2松弛因子設置 128
5.6.3求解極限設置 129
5.7初始條件設定 129
5.7.1定義全局初始條件 130
5.7.2定義局部區域初始值 130
5.8求解設定 131
5.8.1求解設置 131
5.8.2求解過程監視 133
5.9本章小結 137
第6章計算結果后處理 138
6.1Fluent的后處理功能 138
6.1.1創建表面 138
6.1.2圖形及可視化技術 139
6.1.3動畫技術 142
6.2CFD-Post后處理器 143
6.2.1啟動后處理器 143
6.2.2工作界面 143
6.2.3創建位置 144
6.2.4創建對象 154
6.2.5創建數據 159
6.3本章小結 160
第7章穩態和非穩態模擬實例 161
7.1管內穩態流動 161
7.1.1案例介紹 161
7.1.2啟動Fluent并導入網格 162
7.1.3定義求解器 163
7.1.4定義模型 163
7.1.5設置材料 164
7.1.6邊界條件 164
7.1.7設置計算域 165
7.1.8求解控制 166
7.1.9初始條件 166
7.1.10求解過程監視 167
7.1.11計算求解 167
7.1.12結果后處理 168
7.2噴嘴內瞬態流動 169
7.2.1案例介紹 169
7.2.2啟動Fluent并導入網格 169
7.2.3定義求解器 171
7.2.4定義模型 171
7.2.5設置材料 172
7.2.6邊界條件 172
7.2.7求解控制 173
7.2.8初始條件 174
7.2.9求解過程監視 174
7.2.10網格自適應 175
7.2.11計算求解 175
7.2.12結果后處理 176
7.2.13瞬態計算 177
7.2.14瞬態計算結果 178
7.3本章小結 179
第8章內部流動分析實例 180
8.1圓管內氣體的流動 180
8.1.1案例介紹 180
8.1.2啟動Fluent并導入網格 181
8.1.3定義求解器 181
8.1.4定義模型 182
8.1.5設置材料 182
8.1.6邊界條件 183
8.1.7求解控制 183
8.1.8初始條件 184
8.1.9求解過程監視 184
8.1.10計算求解 185
8.1.11結果后處理 185
8.2三通內水的流動 187
8.2.1案例介紹 187
8.2.2啟動Fluent并導入網格 187
8.2.3定義求解器 188
8.2.4定義模型 188
8.2.5設置材料 189
8.2.6設置區域條件 190
8.2.7邊界條件 190
8.2.8求解控制 192
8.2.9初始條件 192
8.2.10求解過程監視 193
8.2.11計算求解 194
8.2.12結果后處理 194
8.3本章小結 196
第9章外部流動分析實例 197
9.1圓柱繞流 197
9.1.1案例介紹 197
9.1.2啟動Fluent并導入網格 198
9.1.3定義求解器 199
9.1.4定義模型 199
9.1.5設置材料 199
9.1.6邊界條件 200
9.1.7求解控制 201
9.1.8初始條件 201
9.1.9求解過程監視 202
9.1.10計算求解 202
9.1.11結果后處理 203
9.1.12定義求解器修改 204
9.1.13求解控制修改 204
9.1.14計算求解 205
9.1.15求解控制修改 205
9.1.16計算求解 206
9.1.17結果后處理 206
9.2機翼超音速流動 207
9.2.1案例介紹 207
9.2.2啟動Fluent并導入網格 208
9.2.3定義求解器 208
9.2.4定義模型 209
9.2.5設置材料 209
9.2.6邊界條件 210
9.2.7求解控制 211
9.2.8初始條件 211
9.2.9求解過程監視 212
9.2.10計算求解 212
9.2.11結果后處理 214
9.3本章小結 217
第10章多相流分析實例 218
10.1自由表面流動 218
10.1.1案例介紹 218
10.1.2啟動Fluent并導入網格 219
10.1.3定義求解器 220
10.1.4定義湍流模型 220
10.1.5設置材料 221
10.1.6定義多相流模型 221
10.1.7求解控制 222
10.1.8初始條件 223
10.1.9求解過程監視 223
10.1.10動畫設置 224
10.1.11計算求解 225
10.1.12結果后處理 225
10.2水罐內多相流動 227
10.2.1案例介紹 227
10.2.2啟動Fluent并導入網格 227
10.2.3定義求解器 228
10.2.4定義湍流模型 229
10.2.5設置材料 229
10.2.6定義多相流模型 230
10.2.7邊界條件 231
10.2.8求解控制 233
10.2.9初始條件 233
10.2.10計算結果輸出設置 235
10.2.11定義計算活動 235
10.2.12求解過程監視 235
10.2.13動畫設置 236
10.2.14計算求解 237
10.2.15結果后處理 237
10.3本章小結 238
第11章離散相分析實例 239
11.1反應器內粒子流動 239
11.1.1案例介紹 239
11.1.2啟動Fluent并導入網格 240
11.1.3定義求解器 240
11.1.4定義湍流模型 241
11.1.5邊界條件 241
11.1.6定義離散相模型 242
11.1.7修改邊界條件 244
11.1.8設置材料 244
11.1.9求解控制 245
11.1.10初始條件 245
11.1.11求解過程監視 246
11.1.12計算求解 246
11.1.13結果后處理 247
11.2噴嘴內粒子流動 248
11.2.1案例介紹 248
11.2.2啟動Fluent并導入網格 248
11.2.3定義求解器 249
11.2.4定義模型 250
11.2.5設置材料 250
11.2.6邊界條件 251
11.2.7求解控制 254
11.2.8初始條件 254
11.2.9求解過程監視 254
11.2.10計算求解 255
11.2.11結果后處理 255
11.2.12定義離散相模型 258
11.2.13修改材料設置 259
11.2.14計算求解 260
11.2.15結果后處理 261
11.3本章小結 262
第12章傳熱流動分析實例 263
12.1芯片傳熱分析 263
12.1.1案例介紹 263
12.1.2啟動Fluent并導入網格 264
12.1.3定義求解器 264
12.1.4定義模型 265
12.1.5設置材料 265
12.1.6設置區域條件 266
12.1.7邊界條件 267
12.1.8求解控制 269
12.1.9初始條件 269
12.1.10求解過程監視 270
12.1.11計算求解 271
12.1.12結果后處理 271
12.1.13網格自適應 273
12.1.14計算求解 275
12.1.15結果后處理 275
12.2車燈傳熱分析 277
12.2.1案例介紹 277
12.2.2啟動Fluent并導入網格 278
12.2.3定義求解器 279
12.2.4定義模型 279
12.2.5設置材料 279
12.2.6設置區域條件 281
12.2.7邊界條件 282
12.2.8求解控制 286
12.2.9初始條件 286
12.2.10求解過程監視 287
12.2.11計算求解 289
12.2.12結果后處理 290
12.3本章小結 291
第13章多孔介質和氣動噪聲分析實例 292
13.1催化轉換器內多孔介質流動 292
13.1.1案例介紹 292
13.1.2啟動Fluent并導入網格 293
13.1.3定義求解器 294
13.1.4定義湍流模型 294
13.1.5設置材料 295
13.1.6設置計算域 295
13.1.7邊界條件 296
13.1.8求解控制 297
13.1.9初始條件 298
13.1.10求解過程監視 298
13.1.11計算求解 299
13.1.12結果后處理 299
13.2圓柱外氣動噪聲模擬 303
13.2.1案例介紹 303
13.2.2啟動Fluent并導入網格 304
13.2.3定義求解器 305
13.2.4定義湍流模型 305
13.2.5設置材料 306
13.2.6邊界條件 306
13.2.7求解控制 307
13.2.8初始條件 307
13.2.9求解過程監視 308
13.2.10計算求解 309
13.2.11定義聲學模型 309
13.2.12計算求解 310
13.2.13結果后處理 311
13.3本章小結 312
第14章化學反應分析實例 313
14.1多相流燃燒模擬 313
14.1.1案例介紹 313
14.1.2啟動Fluent并導入網格 314
14.1.3定義求解器 314
14.1.4定義湍流模型 315
14.1.5定義多相流模型 315
14.1.6定義多組分模型 316
14.1.7設置材料 316
14.1.8導入UDF文件 322
14.1.9邊界條件 324
14.1.10求解控制 326
14.1.11初始條件 326
14.1.12求解過程監視 327
14.1.13計算求解 328
14.1.14結果后處理 328
14.2表面化學反應模擬 330
14.2.1案例介紹 330
14.2.2啟動Fluent并導入網格 330
14.2.3定義求解器 331
14.2.4定義能量模型 332
14.2.5定義多組分模型 332
14.2.6設置材料 333
14.2.7邊界條件 336
14.2.8求解控制 340
14.2.9初始條件 340
14.2.10求解過程監視 341
14.2.11計算求解 341
14.2.12結果后處理 341
14.3本章小結 344
第15章動網格分析實例 345
15.1理論基礎 345
15.1.1基本思路 345
15.1.2基本設置 346
15.2閥門運動 347
15.2.1案例介紹 348
15.2.2啟動Fluent并導入網格 348
15.2.3定義求解器 349
15.2.4定義模型 349
15.2.5設置材料 350
15.2.6邊界條件 350
15.2.7設置分界面 351
15.2.8動網格設置 352
15.2.9求解控制 354
15.2.10初始條件 355
15.2.11求解過程監視 355
15.2.12計算求解 356
15.2.13結果后處理 356
15.3風力渦輪機分析1 357
15.3.1案例介紹 358
15.3.2啟動Fluent并導入網格 358
15.3.3定義求解器 358
15.3.4定義模型 359
15.3.5設置材料 359
15.3.6邊界條件 360
15.3.7設置分界面 361
15.3.8動網格設置 362
15.3.9求解控制 363
15.3.10初始條件 364
15.3.11求解過程監視 364
15.3.12計算結果輸出設置 365
15.3.13計算求解 365
15.3.14結果后處理 365
15.4風力渦輪機分析2 366
15.4.1定義求解器 367
15.4.2動網格設置 367
15.4.3動畫設置 368
15.4.4計算求解 369
15.4.5結果后處理 370
15.5本章小結 370
第16章Fluent在Workbench中的應用 371
16.1圓管內氣體的流動 371
16.1.1案例介紹 371
16.1.2啟動Workbench并建立分析項目 371
16.1.3導入幾何體 372
16.1.4劃分網格 373
16.1.5定義模型 376
16.1.6邊界條件 376
16.1.7求解控制 377
16.1.8初始條件 377
16.1.9求解過程監視 378
16.1.10計算求解 378
16.1.11結果后處理 378
16.1.12保存與退出 380
16.2三通內氣體的流動 380
16.2.1案例介紹 380
16.2.2啟動Workbench并建立分析項目 381
16.2.3導入幾何體 381
16.2.4劃分網格 382
16.2.5定義模型 385
16.2.6邊界條件 385
16.2.7求解控制 386
16.2.8初始條件 386
16.2.9求解過程監視 387
16.2.10計算求解 387
16.2.11結果后處理 388
16.2.12保存與退出 390
16.3探頭外空氣流動 390
16.3.1案例介紹 390
16.3.2啟動Workbench并建立分析項目 390
16.3.3導入幾何體 391
16.3.4劃分網格 391
16.3.5定義模型 393
16.3.6邊界條件 394
16.3.7求解控制 394
16.3.8初始條件 395
16.3.9求解過程監視 395
16.3.10計算求解 396
16.3.11結果后處理 396
16.3.12保存與退出 398
16.4本章小結 398
參考文獻 399 |
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