Fluent 19.0 流體計算從入門到精通（升級版）

《Fluent 19.0 流體計算從入門到精通（升級版）》是2019年電子工業出版社出版的圖書，作者是凌桂龍。

基本介紹

• 中文名：Fluent 19.0 流體計算從入門到精通（升級版）
• 作者：凌桂龍
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2019年9月1日
• 開本：16 開
• ISBN：9787121372773

內容簡介

Fluent軟體是目前國際上比較流行的商業CFD軟體，只要涉及流體、熱傳遞及化學反應等工程的問題，都可以用Fluent來進行求解。本書分為三個部分共18章，由淺入深地講解了Fluent仿真計算的各種功能。第一部分為基礎知識（第1～6章），包括計算流體力學的基礎理論與方法、劃分格線、Fluent計算設定、計算結果後處理等功能介紹；第二部分為功能套用（第7～11章），針對Fluent的具體物理模型給出了相應的案例，包括動格線模型、燃燒模型、多相流模型及離散相模型的數值模擬等；第三部分為行業套用（第12～18章），針對多個行業中用Fluent可以解決的流體仿真計算問題進行詳細的講解，涉及建築、機械、航空航天、水利海洋、汽車、能源化工及電器相關行業工程中的套用。 本書結構嚴謹、條理清晰、重點突出，非常適合Fluent的國中級讀者學習，既可作為高等院校理工科相關專業的教材，也可作為相關行業工程技術人員及相關培訓機構教師和學員的參考書。

圖書目錄

目 錄

第一部分 基礎知識

第1章 流體力學基礎 1

1．1 基本概念 2

1．2 流體流動的分類 5

1．3 邊界層和物體阻力 5

1．4 層流和湍流 6

1．5 流體流動的控制方程 7

1．6 邊界條件 8

1．7 流體力學專業辭彙 9

1．8 本章小結 12

第2章 計算流體力學基礎 13

2．1 計算流體力學的發展 14

2．2 計算流體力學的求解過程 15

2．3 數值模擬方法和分類 15

2．4 有限體積法的基本思想 17

2．5 有限體積法的求解方法 18

2．6 計算流體力學套用領域 20

2．7 本章小結 20

第3章 Fluent簡介 21

3．1 Fluent概述 22

3．2 Fluent的軟體結構 22

3．2．1 Fluent啟動 23

3．2．2 Fluent用戶界面 25

3．2．3 Fluent檔案的讀入與輸出 27

3．3 Fluent軟體特點 31

3．4 Fluent求解步驟 33

3．4．1 制訂分析方案 34

3．4．2 求解步驟 34

3．5 Fluent使用的檔案類型 35

3．6 Fluent 19．0新功能介紹 36

3．7 本章小結 40

第4章 生成格線 41

4．1 格線生成概述 42

4．1．1 格線劃分技術 42

4．1．2 格線類型 42

4．2 ANSYS ICEM CFD格線劃分 43

4．2．1 工作流程 44

4．2．2 ICEM CFD的檔案類型 44

4．2．3 ICEM CFD的用戶界面 45

4．2．4 ANSYS ICEM CFD基本用法 46

4．2．5 ANSYS ICEM CFD實例分析 72

4．3 Meshing模式 83

4．3．1 啟動Meshing模式 83

4．3．2 導入模型 84

4．3．3 格線設定 85

4．3．4 切換到Solution模式 87

4．4 GAMBIT格線劃分 87

4．4．1 GAMBIT生成格線的步驟 87

4．4．2 GAMBIT圖形用戶界面 89

4．4．3 GAMBIT選單命令 90

4．4．4 幾何建模 91

4．4．5 格線劃分 93

4．4．6 設定區域類型 95

4．5 本章小結 98

第5章 Fluent計算設定 99

5．1 格線導入與工程項目保存 100

5．1．1 啟動Fluent 100

5．1．2 格線導入 101

5．1．3 格線質量檢查 101

5．1．4 顯示格線 102

5．1．5 修改格線 103

5．1．6 光順格線與交換單元面 106

5．1．7 項目保存 107

5．2 設定求解器及操作條件 107

5．2．1 求解器設定 107

5．2．2 操作條件設定 108

5．3 物理模型設定 109

5．3．1 多相流模型 110

5．3．2 能量方程 112

5．3．3 湍流模型 112

5．3．4 輻射模型 115

5．3．5 組分輸運和反應模型 116

5．3．6 離散項模型 118

5．3．7 凝固和熔化模型 119

5．3．8 氣動噪聲模型 119

5．4 材料性質設定 120

5．4．1 物性參數 120

5．4．2 參數設定 121

5．5 邊界條件設定 123

5．5．1 邊界條件分類 123

5．5．2 邊界條件設定 124

5．5．3 常用邊界條件類型 127

5．6 求解控制參數設定 142

5．6．1 求解方法設定 142

5．6．2 鬆弛因子設定 144

5．6．3 求解極限設定 145

5．7 初始條件設定 146

5．7．1 定義全局初始條件 146

5．7．2 定義局部區域初始值 147

5．8 求解設定 148

5．8．1 求解設定 148

5．8．2 求解過程監視 149

5．9 本章小結 153

第6章 計算結果後處理 154

6．1 Fluent後處理功能 155

6．1．1 創建表面 155

6．1．2 圖形及可視化技術 156

6．1．3 動畫技術 158

6．2 CFD-Post後處理器 159

6．2．1 啟動後處理器 159

6．2．2 工作界面 160

6．2．3 創建位置 161

6．2．4 創建對象 171

6．2．5 創建數據 178

6．3 Tecplot使用介紹 179

6．3．1 工作界面 179

6．3．2 Tecplot數據格式 183

6．3．3 Tecplot基本操作 184

6．4 本章小結 186

第二部分 功能套用

第7章 動格線問題的數值模擬 187

7．1 動格線問題概述 188

7．2 齒輪泵的動態模擬 189

7．2．1 案例簡介 189

7．2．2 Fluent求解計算設定 189

7．2．3 求解計算 195

7．2．4 計算結果後處理及分析 197

7．3 水波的動態模擬 200

7．3．1 案例簡介 200

7．3．2 Fluent求解計算設定 200

7．3．3 求解計算 206

7．3．4 計算結果後處理及分析 208

7．4 鑽頭運動的動態模擬 209

7．4．1 案例簡介 209

7．4．2 Fluent求解計算設定 210

7．4．3 求解計算 215

7．4．4 計算結果後處理及分析 217

7．5 本章小結 219

第8章 組分傳輸與燃燒 220

8．1 組分傳輸與燃燒概述 221

8．2 爆炸燃燒的數值模擬 223

8．2．1 案例簡介 223

8．2．2 Fluent求解計算設定 223

8．2．3 求解計算 226

8．2．4 計算結果後處理及分析 230

8．3 石油燃燒的數值模擬 231

8．3．1 案例簡介 231

8．3．2 Fluent求解計算設定 231

8．3．3 求解計算 239

8．3．4 計算結果後處理及分析 240

8．4 燃氣爐內燃燒的數值模擬 242

8．4．1 案例簡介 242

8．4．2 Fluent求解計算設定 242

8．4．3 求解計算 248

8．4．4 計算結果後處理及分析 250

8．5 壁面反應數值模擬 251

8．5．1 案例簡介 251

8．5．2 Fluent求解計算設定 251

8．5．3 求解計算 256

8．5．4 計算結果後處理及分析 258

8．6 本章小結 259

第9章 多孔介質數值模擬 260

9．1 多孔介質模型概述 261

9．2 多孔介質燃燒的數值模擬 262

9．2．1 案例簡介 262

9．2．2 Fluent求解計算設定 262

9．2．3 求解計算 266

9．2．4 計算結果後處理及分析 268

9．3 本章小結 269

第10章 多相流模型 270

10．1 多相流概述 271

10．2 氣穴現象的數值模擬 273

10．2．1 案例簡介 273

10．2．2 Fluent求解計算設定 273

10．2．3 求解計算 278

10．2．4 計算結果後處理及分析 280

10．3 水中氣泡破碎過程的數值模擬 281

10．3．1 案例簡介 281

10．3．2 Fluent求解計算設定 281

10．3．3 求解計算 285

10．3．4 計算結果後處理及分析 289

10．4 本章小結 291

第11章 離散相的數值模擬 292

11．1 離散相模型概述 293

11．2 噴霧乾燥過程的數值模擬 294

11．2．1 案例簡介 294

11．2．2 Fluent求解計算設定 294

11．2．3 求解計算 299

11．2．4 計算結果後處理及分析 301

11．3 彎管磨損的數值模擬 303

11．3．1 案例簡介 303

11．3．2 Fluent求解計算設定 304

11．3．3 求解計算 308

11．3．4 計算結果後處理及分析 310

11．4 本章小結 312

第三部分 行業套用

第12章 建築行業中的套用 313

12．1 高層建築室外通風數值模擬 314

12．1．1 案例介紹 314

12．1．2 啟動Fluent並導入格線 314

12．1．3 定義求解器 315

12．1．4 定義模型 316

12．1．5 設定材料 316

12．1．6 邊界條件 317

12．1．7 求解控制 319

12．1．8 初始條件 320

12．1．9 求解過程監視 320

12．1．10 計算求解 320

12．1．11 結果後處理 321

12．2 室內通風模擬分析 323

12．2．1 案例介紹 323

12．2．2 啟動Fluent並導入格線 323

12．2．3 定義求解器 324

12．2．4 定義模型 325

12．2．5 設定材料 326

12．2．6 邊界條件 326

12．2．7 求解控制 328

12．2．8 初始條件 328

12．2．9 求解過程監視 329

12．2．10 計算求解 330

12．2．11 結果後處理 330

12．3 本章小結 334

第13章 機械行業中的套用 335

13．1 閥門運動 336

13．1．1 案例介紹 336

13．1．2 啟動Fluent並導入格線 336

13．1．3 定義求解器 337

13．1．4 定義模型 338

13．1．5 設定材料 338

13．1．6 邊界條件 339

13．1．7 設定分界面 340

13．1．8 動格線設定 341

13．1．9 求解控制 343

13．1．10 初始條件 343

13．1．11 求解過程監視 344

13．1．12 計算求解 344

13．1．13 結果後處理 345

13．2 風力渦輪機分析 346

13．2．1 案例介紹 346

13．2．2 啟動Fluent並導入格線 347

13．2．3 定義求解器 347

13．2．4 定義模型 348

13．2．5 設定材料 348

13．2．6 邊界條件 349

13．2．7 設定分界面 351

13．2．8 動格線設定 352

13．2．9 求解控制 353

13．2．10 初始條件 353

13．2．11 求解過程監視 354

13．2．12 計算結果輸出設定 354

13．2．13 計算求解 355

13．2．14 結果後處理 355

13．3 本章小結 356

第14章 航空航天行業中的套用 357

14．1 火箭發射 358

14．1．1 案例介紹 358

14．1．2 啟動Fluent並導入格線 358

14．1．3 設定分界面 360

14．1．4 定義求解器 361

14．1．5 定義模型 362

14．1．6 設定材料 363

14．1．7 邊界條件 364

14．1．8 動格線設定 366

14．1．9 求解控制 372

14．1．10 初始條件 372

14．1．11 求解過程監視 373

14．1．12 計算求解 374

14．1．13 結果後處理 374

14．2 機翼超音速流動 376

14．2．1 案例介紹 376

14．2．2 啟動Fluent並導入格線 376

14．2．3 定義求解器 377

14．2．4 定義模型 378

14．2．5 設定材料 378

14．2．6 邊界條件 379

14．2．7 求解控制 380

14．2．8 初始條件 380

14．2．9 求解過程監視 380

14．2．10 計算求解 381

14．2．11 結果後處理 383

14．3 本章小結 387

第15章 水利海洋工程中的套用 388

15．1 自由表面流動 389

15．1．1 案例介紹 389

15．1．2 啟動Fluent並導入格線 389

15．1．3 定義求解器 390

15．1．4 定義湍流模型 390

15．1．5 設定材料 391

15．1．6 定義多相流模型 391

15．1．7 求解控制 393

15．1．8 初始條件 393

15．1．9 求解過程監視 394

15．1．10 動畫設定 394

15．1．11 計算求解 396

15．1．12 結果後處理 396

15．2 凸台繞流 398

15．2．1 案例介紹 398

15．2．2 啟動Fluent並導入格線 398

15．2．3 定義求解器 399

15．2．4 定義湍流模型 400

15．2．5 設定材料 400

15．2．6 定義多相流模型 401

15．2．7 邊界條件 402

15．2．8 求解控制 405

15．2．9 初始條件 405

15．2．10 計算結果輸出設定 407

15．2．11 求解過程監視 408

15．2．12 動畫設定 408

15．2．13 計算求解 409

15．2．14 結果後處理 410

15．3 本章小結 415

第16章 汽車行業中的套用 416

16．1 催化轉換器內多孔介質流動 417

16．1．1 案例介紹 417

16．1．2 啟動Fluent並導入格線 417

16．1．3 定義求解器 418

16．1．4 定義湍流模型 419

16．1．5 設定材料 419

16．1．6 設定計算域 420

16．1．7 邊界條件 421

16．1．8 求解控制 422

16．1．9 初始條件 423

16．1．10 求解過程監視 423

16．1．11 計算求解 424

16．1．12 結果後處理 424

16．2 車燈傳熱分析 429

16．2．1 案例介紹 429

16．2．2 啟動Fluent並導入格線 429

16．2．3 定義求解器 430

16．2．4 定義模型 431

16．2．5 設定材料 431

16．2．6 設定區域條件 433

16．2．7 邊界條件 434

16．2．8 求解控制 438

16．2．9 初始條件 439

16．2．10 求解過程監視 439

16．2．11 計算求解 442

16．2．12 結果後處理 443

16．3 本章小結 444

第17章 能源化工行業中的套用 445

17．1 反應器內粒子流動 446

17．1．1 案例介紹 446

17．1．2 啟動Fluent並導入格線 446

17．1．3 定義求解器 447

17．1．4 定義湍流模型 447

17．1．5 邊界條件 448

17．1．6 定義離散相模型 449

17．1．7 修改邊界條件 451

17．1．8 設定材料 451

17．1．9 求解控制 452

17．1．10 初始條件 452

17．1．11 求解過程監視 453

17．1．12 計算求解 453

17．1．13 結果後處理 454

17．2 表面化學反應模擬 456

17．2．1 案例介紹 456

17．2．2 啟動Fluent並導入格線 456

17．2．3 定義求解器 457

17．2．4 定義能量模型 458

17．2．5 定義多組分模型 458

17．2．6 設定材料 459

17．2．7 邊界條件 462

17．2．8 求解控制 467

17．2．9 初始條件 468

17．2．10 求解過程監視 468

17．2．11 計算求解 469

17．2．12 結果後處理 469

17．3 本章小結 473

第18章 電器行業中的套用 474

18．1 晶片傳熱分析 475

18．1．1 案例介紹 475

18．1．2 啟動Fluent並導入格線 475

18．1．3 定義求解器 476

18．1．4 定義模型 477

18．1．5 設定材料 477

18．1．6 設定區域條件 478

18．1．7 邊界條件 479

18．1．8 求解控制 481

18．1．9 初始條件 481

18．1．10 求解過程監視 482

18．1．11 計算求解 483

18．1．12 結果後處理 483

18．1．13 格線自適應 485

18．1．14 計算求解 489

18．1．15 結果後處理 489

18．2 固體燃料電池分析 491

18．2．1 案例介紹 491

18．2．2 啟動Fluent並導入格線 492

18．2．3 定義求解器 493

18．2．4 定義模型 494

18．2．5 設定材料 497

18．2．6 設定區域條件 499

18．2．7 邊界條件 501

18．2．8 求解控制 502

18．2．9 初始條件 503

18．2．10 求解過程監視 504

18．2．11 計算求解 504

18．2．12 結果後處理 504

18．3 本章小結 507

作者簡介

凌桂龍，CAX技術聯盟成員，碩士學歷，長期在教學科研第一線，擁有較高的學術專業水平。CAX技術聯盟已經推出計算機輔助技術領域的科技圖書多套，受到廣大讀者的廣泛好評，為提高國內計算機輔助技術領域的水平作貢獻。