FLUENT流體分析及仿真實用教程

第1章 計算流體力學(xué)理論1

1.1 流體力學(xué)基本理論1

1.1.1 研究對象2

1.1.2 流體的物理性質(zhì)2

1.1.3 流體的分類4

1.1.4 作用于流體上的力5

1.1.5 流體流動的描述6

1.1.6 流體流動的分類8

1.1.7 氣體動力學(xué)基礎(chǔ)9

1.2 計算流體力學(xué)基本方程13

1.2.1 流體力學(xué)的連續(xù)性方程13

1.2.2 流體力學(xué)的動量方程14

1.2.3 流體力學(xué)的能量方程17

1.2.4 流體力學(xué)基本方程的初始及邊界條件17

1.3 FLUENT原理19

1.3.1 有限體積法19

1.3.2 流體區(qū)域離散19

1.3.3 流場迭代求解方法24

1.4 本章小結(jié)35

第2章 流體流動分析概述36

2.1 流動分析的發(fā)展37

2.1.1 CFD的提出37

2.1.2 CFD軟件簡介38

2.1.3 流動分析的應(yīng)用領(lǐng)域39

2.2 FLUENT軟件簡介40

2.2.1 FLUENT軟件功能41

2.2.2 UNIX版本運行方法43

2.2.3 Windows版本運行方法43

2.2.4 并行計算運行方法43

2.2.5 FLUENT的文件類型44

2.3 FLUENT的操作界面45

2.3.1 圖形用戶界面45

2.3.2 文本用戶界面48

2.3.3 圖形控制及鼠標(biāo)使用49

2.4 本章小結(jié)61

第3章 前處理網(wǎng)格生成62

3.1 網(wǎng)格生成方法63

3.1.1 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格63

3.1.2 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格64

3.1.3 混合網(wǎng)格66

3.2 網(wǎng)格生成前處理軟件GAMBIT67

3.2.1 GAMBIT基本界面67

3.2.2 GAMBIT的鼠標(biāo)用法72

3.2.3 GAMBIT幾何建模74

3.2.4 GAMBIT網(wǎng)格劃分82

3.2.5 GAMBIT邊界定義88

3.2.6 與CAD軟件的銜接91

3.3 本章小結(jié)104

第4章 湍流模型105

4.1 常見的湍流模型106

4.2 一方程模型107

4.3 k-ε模型107

4.4 RSM模型110

4.5 LES模型111

4.6 本章小結(jié)131

第5章 傳熱分析132

5.1 傳熱方法133

5.1.1 熱傳導(dǎo)133

5.1.2 熱對流134

5.1.3 熱輻射135

5.2 傳熱分析的應(yīng)用及方法137

5.3 本章小結(jié)168

第6章 非定常流動問題169

6.1 概述170

6.2 非定常流動的分析過程170

6.3 本章小結(jié)185

第7章 多相流模型186

7.1 VOF模型187

7.1.1 VOF模型的局限187

7.1.2 VOF模型的設(shè)置187

7.2 Mixture模型188

7.2.1 Mixture模型的局限188

7.2.2 Mixture模型的設(shè)置189

7.3 Euler模型189

7.3.1 Euler模型的局限189

7.3.2 Euler模型的設(shè)置190

7.4 多相流模型的選擇與設(shè)置190

7.4.1 多相流模型選擇的基本原則190

7.4.2 混合模型和歐拉模型的選擇細(xì)則191

7.5 本章小結(jié)220

第8章 轉(zhuǎn)動模型221

8.1 動參考系模型222

8.1.1 動參考系模型概述222

8.1.2 動參考系模型的設(shè)置222

8.2 滑移網(wǎng)格模型224

8.2.1 滑移網(wǎng)格模型概述224

8.2.2 滑移網(wǎng)格模型的設(shè)置225

8.3 動網(wǎng)格模型226

8.3.1 動網(wǎng)格模型概述226

8.3.2 動網(wǎng)格模型的設(shè)置227

8.4 本章小結(jié)252

第9章 組分輸運與化學(xué)反應(yīng)模型253

9.1 概述254

9.2 反應(yīng)模型254

9.3 通用有限速率模型254

9.4 本章小結(jié)277

第10章 流動分析后處理278

10.1 FLUENT后處理279

10.1.1 FLUENT的圖形及可視化技術(shù)279

10.1.2 FLUENT的數(shù)據(jù)顯示與文字報告285

10.2 Tecplot后處理295

10.2.1 Tecplot界面296

10.2.2 Tecplot讀取FLUENT文件數(shù)據(jù)297

10.2.3 Tecplot繪圖環(huán)境設(shè)置299

10.2.4 Tecplot圖形及可視化技術(shù)301

10.3 本章小結(jié)314

第11章 UDF使用及編寫315

11.1 用戶自定義函數(shù)316

11.1.1 UDF概述316

11.1.2 網(wǎng)格拓?fù)?17

11.1.3 數(shù)據(jù)類型317

11.2 UDF宏318

11.2.1 訪問FLUENT變量的預(yù)定義宏318

11.2.2 實用工具宏323

11.2.3 常用DEFINE宏333

11.3 UDF的解釋與編譯336

11.3.1 UDF的解釋336

11.3.2 UDF的編譯336

11.4 本章小結(jié)345

第12章 典型工程實例346

12.1 T型管內(nèi)氣液分離流動模擬347

12.2 空氣鉆井環(huán)空氣固兩相流動模擬355

12.3 氣井井下節(jié)流流場模擬365

12.4 齒輪泵內(nèi)流體流動模擬375

12.5 本章小結(jié)3882100433B

FLUENT是CFD軟件中相對成熟和運用最為廣泛的商業(yè)軟件?！禙LUENT流體分析及仿真實用教程》以FLUENT 6.3.26版本為藍(lán)本，包括前處理網(wǎng)格生成、湍流模型、傳熱分析、非定常流動問題、多相流模型、轉(zhuǎn)動模型、組分輸運與化學(xué)反應(yīng)模型、流動分析后處理、UDF使用及編寫等。全書通過基礎(chǔ)知識和實例介紹相結(jié)合的方式講解了從數(shù)值建模到計算后處理各部分操作的基本方法和步驟，最后以綜合實例的方式進(jìn)一步向讀者介紹了典型工程問題的流體分析及仿真方法。

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精益生產(chǎn)的精髓是“精簡”和“效率”，簡單地說，只有擁有精簡的組織結(jié)構(gòu)，才能達(dá)到最大的生產(chǎn)效率。開發(fā)設(shè)計階段是精益生產(chǎn)中的關(guān)鍵一環(huán)，產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)是復(fù)雜、繁瑣、反復(fù)的設(shè)計過程，只有合理組織設(shè)計過程，使用合理的設(shè)計方法，才能最大限度地提高設(shè)計開發(fā)效率。因此，將精益生產(chǎn)的理念運用于設(shè)計開發(fā)階段有重要的現(xiàn)實意義。本叢書所提出的“精益工程”，包括精益設(shè)計（針對設(shè)計領(lǐng)域）、精益制造（針對數(shù)控加工領(lǐng)域）和精益分析（針對工程分析），其主要理念是“功能簡潔必要，組織緊湊合理，學(xué)習(xí)高效方便”。眾所周知，計算機輔助設(shè)計軟件都包含繁雜的功能，有些功能只是針對某些特定用途，對于讀者來說，并沒有必要把這些繁雜功能全部掌握，如果把所有功能都堆積到書中，那么讀者浪費的不僅僅是金錢，還有時間。

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