《Ansys Flotran流體及熱分析》是2012年1月1日電子工業出版社出版的圖書。
基本介紹
圖書特色,內容簡介,目錄,
圖書特色
（1）CFX已經套用於航空航天、旋轉機械、能源、石油化工、機械製造、汽車、生物技術、水處理、防火安全、冶金、環保等多個領域，本書選用典型的工程實例，內容切合工程實際。
（2）本書實例全部配有操作視頻，視頻教學，輕鬆學習，這點優於市場同類CAE圖書。
內容簡介
《Ansys Flotran流體及熱分析》是由美國ANSYS公司推出的大型有限元分析軟體，《Ansys Flotran流體及熱分析》以ANSYS 13.0為基礎，介紹ANSYS在工程中關於流體分析、熱場分析及耦合分析等方面的實際套用。
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套用；第二篇介紹ANSYS熱分析基礎知識及在工程上的套用；第三篇介紹ANSYS耦合場分析的基礎知識及各種耦合的工程套用。每篇內容都包含豐富的分析實例及工程套用實例，每個實例都有詳細操作過程的視頻演示。
《Ansys Flotran流體及熱分析》適用於ANSYS軟體的國中級用戶及有初步使用經驗的技術人員，《Ansys Flotran流體及熱分析》可作為理工科院校相關專業的高年級本科生、研究生及教師學習ANSYS軟體的教材，也可作為從事機械製造、石油化工、輕工、造船、航空航天、汽車交通、電子、土木工程、水利、鐵道、日用家電、生物醫學等一般工業及科學研究的工程技術人員使用ANSYS軟體的參考書。
目錄
第一篇 流體分析
第1章 緒論
1.1 FLOTRAN CFD流體分析的概念
1.2 FLOTRAN分析的種類
1.3 FLOTRAN單元種類及特點
1.4 FLOTRAN單元的局限性及注意事項
1.5 FLOTRAN分析步驟
實例1-1——亞聲速噴管內二維定常流動
1.6 FLOTRAN分析中產生的一些檔案
1.6.1 結果檔案
1.6.2 列印檔案
1.6.3 殘差檔案
1.6.4 重啟動檔案
1.6.5 FLOTRAN重啟動分析（續算）
1.7 提高收斂性和穩定性的常用工具
1.7.1 鬆弛係數
1.7.2 慣性鬆弛
1.7.3 人工黏性
1.7.4 速度限值
1.7.5 積分階次
1.8 評價FLOTRAN分析
1.9 驗證結果
實例1-2——溫室內氣流場的穩態模擬
第2章 FLOTRAN分析基礎
2.1 流體的基本屬性
2.1.1 比熱容
2.1.2 密度和熱導率
2.1.3 黏度
2.1.4 表面張力係數
2.1.5 壁面靜態接觸角
2.1.6 設定流體性質的一般準則
2.2 FLOTRAN特性
2.2.1 坐標系
2.2.2 旋轉參考系
2.2.3 渦流
2.2.4 分散式阻力
2.3 FLOTRAN邊界條件
2.4 湍流模型
2.4.1 標準k-模型
2.4.2 零方程模型
2.4.3 RNG模型
2.4.4 NKE模型
2.4.5 GIR模型
2.4.6 SZL模型
2.4.7 k-模型
2.4.8 SST模型
實例2-1——機翼外部繞流
第3章 流體分析的方法及步驟
3.1 不可壓縮流體的流動分析
3.1.1 激活湍流模型
3.1.2 格線要求
3.1.3 流動邊界條件
3.1.4 難點問題分析
實例3-1——彎管層流流動分析
實例3-2——彎管湍流流動分析
3.2 VOF模型分析
3.2.1 VFRC載荷
3.2.2 輸入設定
3.2.3 後處理
實例3-3——水壩的VOF分析
3.3 可壓縮流體的流動分析
3.3.1 物性計算
3.3.2 邊界條件
3.3.3 結構和非結構格線
3.3.4 求解策略
實例3-4——二維兩腔迷宮密封的數值模擬
3.4 瞬態分析
3.4.1 時間積分方法
3.4.2 時間步長詳細說明和收斂性
3.4.3 計算中斷和輸出
3.4.4 施加瞬態邊界條件
實例3-5——圓柱繞流瞬態分析
3.5 可動區域中流動問題的ALE模擬
3.5.1 邊界條件
3.5.2 格線更新
3.5.3 重畫格線
3.5.4 後處理
實例3-6——運動圓柱的ALE分析
第4章 流體分析典型工程實例
4.1 如何解決流體力學問題
4.2 工程實例1——三維U形管道速度場的數值模擬
4.2.1 設定分析選項
4.2.2 定義工作檔案名稱
4.2.3 定義工作標題
4.2.4 定義單元類型
4.2.5 生成分析區域
4.2.6 定義單元形狀
4.2.7 劃分有限元格線
4.2.8 施加邊界條件
4.2.9 求解
4.2.10 後處理
4.3 工程實例2——實際生活中射流現象的數值模擬
4.3.1 設定分析選項
4.3.2 定義工作檔案名稱
4.3.3 定義工作標題
4.3.4 定義單元類型
4.3.5 生成分析區域的幾何面
4.3.6 設定單元尺寸
4.3.7 劃分有限元格線
4.3.8 施加邊界條件
4.3.9 求解
4.3.10 後處理
第二篇 熱分析
第5章 熱分析基礎
5.1 熱分析的符號與單位
5.2 傳熱學經典理論
5.3 三種基本熱傳遞方式
5.3.1 導熱
5.3.2 對流
5.3.3 熱輻射
5.4 熱分析材料的基本屬性
5.4.1 比熱容
5.4.2 焓
5.4.3 生熱率
5.5 熱分析的邊界條件與初始條件
5.5.1 邊界條件
5.5.2 初始條件
5.6 熱載荷
5.7 穩態與非穩態熱分析
5.7.1 穩態傳熱
5.7.2 非穩態傳熱
5.8 線性與非線性熱分析
第6章 穩態熱分析
6.1 穩態熱分析的套用
6.2 熱分析單元
6.3 穩態熱分析基本步驟
6.3.1 建立有限元模型
6.3.2 施載入荷計算
6.3.3 後處理
實例6-1——實心圓柱體的熱傳導分析
實例6-2——空心圓柱體的熱傳導分析
實例6-3——圓柱體圓周受諧回響熱載荷
第7章 非穩態熱分析
7.1 非穩態熱分析概述
7.1.1 非穩態熱分析特性
7.1.2 非穩態熱分析的控制方程
7.1.3 時間積分與時間步長
7.1.4 數值求解過程
7.2 非穩態熱分析基本步驟
7.2.1 載入求解
7.2.2 後處理
實例7-1——鋼球非穩態傳熱過程分析
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
實例7-3——高溫銅導線冷卻過程分析
第8章 輻射熱分析
8.1 輻射熱分析的基本概念
8.1.1 黑體
8.1.2 灰體
8.1.3 角係數
8.2 熱輻射公式
8.2.1 角係數的計算
8.2.2 熱輻射計算方程
8.3 輻射熱分析求解方法
8.3.1 非隱藏法與隱藏法
8.3.2 點-點問題
8.3.3 點-面問題
8.3.4 面-面問題
實例8-1——黑體輻射
實例8-2——等長的同心圓柱面間的輻射熱傳遞
實例8-3——等長不等軸空心圓柱體間的輻射傳熱
實例8-4——型鋼的熱輻射過程
第9章 相變分析
9.1 相變分析概述
9.1.1 相與相變的概念
9.1.2 潛熱與焓
9.1.3 ANSYS中相變分析的基本思路
9.2 相變分析應注意的問題
實例9-1——圓柱試管中水結冰過程分析
實例9-2——冰融化過程分析
實例9-3——鑄件鑄造過程熱分析
第10章 熱分析典型工程實例
10.1 工程實例1——某型號手機電池的散熱分析
10.2 工程實例2——冷庫複合隔熱板熱量流動分析
10.3 工程實例3——電子元器件散熱裝置溫度分布
第三篇 耦合場分析
第11章 耦合場分析基礎
11.1 耦合場分析的概念
11.2 耦合場分析的種類
11.2.1 順序耦合方法
11.2.2 直接耦合方法
11.2.3 直接法與順序法的套用場合
11.3 順序耦合場分析
11.3.1 順序多場耦合的概念
11.3.2 一般分析步驟
11.4 直接耦合場分析
第12章 流體-熱耦合分析
12.1 FLOTRAN流動換熱分析簡介
12.2 FLOTRAN流動換熱耦合分析的要求及設定
12.2.1 流動換熱分析的格線要求
12.2.2 物性的指定和控制
12.2.3 熱載荷和邊界條件
12.2.4 求解策略
12.2.5 熱平衡
12.2.6 使用輻射功率密度方法的面對面輻射分析
實例12-1——方腔中空氣的熱穩態層流分析
實例12-2——層流流體受均勻壁面熱通量
第13章 熱場-結構場的耦合分析
13.1 熱應力分析簡介
13.2 熱應力分析單元
13.3 熱應力分析步驟
13.3.1 直接法進行熱應力分析的基本步驟
13.3.2 間接法進行熱應力分析的基本步驟
實例13-1——圓筒內部熱應力分析
實例13-2——冷卻柵管的熱應力
分析
第14章 其他耦合場分析
14.1 熱電耦合分析
實例14-1——銅板連線的兩半導體的熱電耦合分析
14.2 電磁熱耦合分析
實例14-2——圓柱形坯料的電磁感應加熱過程分析
第15章 耦合場分析典型工程實例
15.1 工程實例1——包含焊縫的金屬板熱膨脹分析
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
