《ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册》配套彩图,光盘

编辑推荐

·本书以FLUENT 16.0版本为基础，其操作界面与老版本有较大不同，因此对新版本的操作界面进行了详细的说明，使读者能较快地掌握新版本的特点。 ·通过本书的学习，读者可以在较短时间内掌握FLUENT 16.0的学习要领和详细的操作步骤。各章所用到的实例可从配套DVD光盘中找到。 ·本书内容丰富、结构清晰，所有案例均经过精心设计与筛选，代表性强，并且每个案例都通过用户图形交互界面进行全过程操作。 ·本书主要目的不是为了求解多么复杂的物理问题，而是为了让读者学习FLUENT软件的求解思路，强调实用性，比如导热问题的数值模拟，其求解过程并不复杂，以往的书籍很少有涉及，但实际工程中却有广泛的应用。

内容简介

本书以有限体积分析法（又称为控制容积法）为基础，结合作者多年的使用和开发经验，通过丰富的工程实例详细介绍ANSYS FLUENT 16.0在各个专业领域的应用。全书分为基础和实例两个部分，共16章。基础部分详细介绍了流体力学的相关理论基础知识和ANSYS FLUENT 16.0软件，包括FLUENT软件、前处理、后处理、常用的边界条件等内容；实例部分包括导热问题、流体流动与传热、自然对流与辐射换热、凝固和融化过程、多相流模型、离散相、组分传输与气体燃烧、动网格问题、多孔介质内部流动与换热、UDF基础应用和燃料电池问题等的数值模拟。本书每个实例都有详细的说明和操作步骤，读者只需按书中的方法和步骤进行软件操作，即可完成一个具体问题的数值模拟和分析，进而逐步学会ANSYS FLUENT 16.0软件的使用。本书光盘配有书中实例的几何模型以及实例的网格模型，方便读者查阅。本书内容翔实，既可以作为动力、能源、水利、航空、冶金、海洋、环境、气象、流体工程等专业领域的工程技术人员参考用书，也可以作为高等院校相关专业高年级本科生、研究生的学习用书。

作者简介

唐家鹏，精通Fluent流体分析软件、Ansys有限元分析软件以及AutoCAD、Solidworks、UG等机械设计软件。在国内外期刊发表论文多篇。

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