Fluent 17.0流體仿真從入門到精通

目 錄

第1章 流體力學與計算流體力學基礎(chǔ) 1
1.1 流體力學基礎(chǔ) 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 7
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(yè)詞匯 9
1.2　計算流體力學基礎(chǔ) 12
1.2.1 計算流體力學的發(fā)展 12
1.2.2 計算流體力學的求解過程 13
1.2.3 數(shù)值模擬方法和分類 13
1.2.4 有限體積法的基本思想 15
1.2.5 有限體積法的求解方法 17
1.3　計算流體力學應(yīng)用領(lǐng)域 18
1.4　常用的CFD商用軟件 18
1.4.1 PHOENICS 19
1.4.2 STAR-CD 19
1.4.3 STAR-CCM+ 19
1.4.4 CFX 20
1.4.5 Fluent 21
1.5 本章小結(jié) 22
第2章 Fluent軟件簡介 23
2.1 Fluent的軟件結(jié)構(gòu) 23
2.1.1 啟動Fluent 24
2.1.2 Fluent用戶界面 26
2.1.3 Fluent文件讀入與輸出 27
2.2 Fluent計算類型及應(yīng)用領(lǐng)域 32
2.3 Fluent求解步驟 33
2.3.1 制訂分析方案 33
2.3.2 求解步驟 33
2.4 Fluent使用的單位制 34
2.5 Fluent使用的文件類型 34
2.6 本章小結(jié) 35
第3章 創(chuàng)建幾何模型 36
3.1 建立幾何模型概述 36
3.2 DesignModeler簡介 37
3.2.1 啟動DesignModeler 37
3.2.2 DesignModeler的用戶界面 38
3.3 草圖模式 40
3.3.1 進入草圖模式 40
3.3.2 創(chuàng)建新平面 40
3.3.3 創(chuàng)建草圖 41
3.3.4 幾何模型的關(guān)聯(lián)性 41
3.4 創(chuàng)建3D幾何體 42
3.4.1 拉伸 42
3.4.2 旋轉(zhuǎn) 43
3.4.3 掃掠 44
3.4.4 直接創(chuàng)建3D幾何體 44
3.4.5 填充和包圍 45
3.5 導入外部CAD文件 46
3.6 創(chuàng)建幾何體的實例操作 48
3.7 本章小結(jié) 51
第4章 生成網(wǎng)格 52
4.1 網(wǎng)格生成概述 52
4.1.1 網(wǎng)格劃分技術(shù) 52
4.1.2 網(wǎng)格類型 52
4.2 ANSYS ICEM CFD簡介 53
4.2.1 工作流程 54
4.2.2 ICEM CFD的文件類型 55
4.2.3 ICEM CFD的用戶界面 55
4.3 ANSYS ICEM CFD的基本用法 55
4.3.1 幾何模型的創(chuàng)建 56
4.3.2 幾何文件導入 59
4.3.3 網(wǎng)格生成 60
4.3.4 塊的生成 68
4.3.5 網(wǎng)格編輯 73
4.3.6 網(wǎng)格輸出 79
4.4 ANSYS ICEM CFD實例分析 80
4.4.1 啟動ICEM CFD并建立分析
項目 80
4.4.2 導入幾何模型 81
4.4.3 模型建立 81
4.4.4 生成塊 84
4.4.5 網(wǎng)格生成 90
4.4.6 網(wǎng)格質(zhì)量檢查 91
4.4.7 網(wǎng)格輸出 91
4.5 本章小結(jié) 92
第5章 Fluent計算設(shè)置 93
5.1 網(wǎng)格導入與工程項目保存 93
5.1.1 啟動Fluent 93
5.1.2 網(wǎng)格導入 94
5.1.3 網(wǎng)格質(zhì)量檢查 94
5.1.4 顯示網(wǎng)格 95
5.1.5 修改網(wǎng)格 96
5.1.6 光順網(wǎng)格與交換單元面 100
5.1.7 項目保存 100
5.2 設(shè)置求解器及操作條件 100
5.2.1 求解器設(shè)置 101
5.2.2 操作條件設(shè)置 101
5.3 物理模型設(shè)定 102
5.3.1 多相流模型 102
5.3.2 能量方程 104
5.3.3 湍流模型 104
5.3.4 輻射模型 107
5.3.5 組分輸運和反應(yīng)模型 108
5.3.6 離散相模型 110
5.3.7 凝固和融化模型 111
5.3.8 氣動噪聲模型 111
5.4 材料性質(zhì)設(shè)定 112
5.4.1 物性參數(shù) 112
5.4.2 參數(shù)設(shè)定 113
5.5 邊界條件設(shè)定 116
5.5.1 邊界條件分類 116
5.5.2 邊界條件設(shè)置 117
5.5.3 常用邊界條件類型 119
5.6 求解控制參數(shù)設(shè)定 136
5.6.1 求解方法設(shè)置 136
5.6.2 松弛因子設(shè)置 138
5.6.3 求解極限設(shè)置 138
5.7 初始條件設(shè)定 139
5.7.1 定義全局初始條件 139
5.7.2 定義局部區(qū)域初始值 140
5.8 求解設(shè)定 141
5.8.1 求解設(shè)置 141
5.8.2 求解過程監(jiān)視 143
5.9 本章小結(jié) 146
第6章 計算結(jié)果后處理 147
6.1 Fluent的后處理功能 147
6.1.1 創(chuàng)建表面 147
6.1.2 圖形及可視化技術(shù) 148
6.1.3 動畫技術(shù) 151
6.2 CFD-Post后處理器 152
6.2.1 啟動后處理器 152
6.2.2 工作界面 152
6.2.3 創(chuàng)建位置 153
6.2.4 創(chuàng)建對象 163
6.2.5 創(chuàng)建數(shù)據(jù) 169
6.3 本章小結(jié) 171
第7章 穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)模擬實例 172
7.1 管內(nèi)穩(wěn)態(tài)流動 172
7.1.1 案例介紹 172
7.1.2 啟動Fluent并導入
網(wǎng)格 173
7.1.3 定義求解器 174
7.1.4 定義模型 174
7.1.5 設(shè)置材料 175
7.1.6 邊界條件 175
7.1.7 設(shè)置計算域 177
7.1.8 求解控制 177
7.1.9 初始條件 178
7.1.10 求解過程監(jiān)視 178
7.1.11 計算求解 179
7.1.12 結(jié)果后處理 179
7.2 噴嘴內(nèi)瞬態(tài)流動 180
7.2.1 案例介紹 180
7.2.2 啟動Fluent并導入
網(wǎng)格 181
7.2.3 定義求解器 182
7.2.4 定義模型 182
7.2.5 設(shè)置材料 183
7.2.6 邊界條件 183
7.2.7 求解控制 184
7.2.8 初始條件 185
7.2.9 求解過程監(jiān)視 185
7.2.10 網(wǎng)格自適應(yīng) 186
7.2.11 計算求解 187
7.2.12 結(jié)果后處理 187
7.2.13 瞬態(tài)計算 189
7.2.14 瞬態(tài)計算結(jié)果 189
7.3 本章小結(jié) 191
第8章 內(nèi)部流動分析實例 192
8.1 圓管內(nèi)氣體的流動 192
8.1.1 案例介紹 192
8.1.2 啟動Fluent并導入
網(wǎng)格 193
8.1.3 定義求解器 193
8.1.4 定義模型 194
8.1.5 設(shè)置材料 194
8.1.6 邊界條件 195
8.1.7 求解控制 195
8.1.8 初始條件 196
8.1.9 求解過程監(jiān)視 197
8.1.10 計算求解 197
8.1.11 結(jié)果后處理 197
8.2 三通內(nèi)水的流動 199
8.2.1 案例介紹 199
8.2.2 啟動Fluent并導入
網(wǎng)格 199
8.2.3 定義求解器 200
8.2.4 定義模型 201
8.2.5 設(shè)置材料 202
8.2.6 設(shè)置區(qū)域條件 202
8.2.7 邊界條件 203
8.2.8 求解控制 204
8.2.9 初始條件 205
8.2.10 求解過程監(jiān)視 205
8.2.11 計算求解 208
8.2.12 結(jié)果后處理 208
8.3 本章小結(jié) 210