ANSYS Fluent中文版超級(jí)學(xué)習(xí)手冊(cè)

第 1章　Fluent軟件概述 1
1.1 Fluent軟件簡(jiǎn)介 1
1.1.1 網(wǎng)格技術(shù) 2
1.1.2 數(shù)值技術(shù) 3
1.1.3 物理模型 4
1.2 Fluent與Workbench 5
1.2.1 Workbench簡(jiǎn)介 5
1.2.2 Workbench的操作界面 5
1.2.3 在Workbench中啟動(dòng)Fluent 6
1.3 Fluent的基本操作流程 7
1.3.1 啟動(dòng)Fluent主程序 7
1.3.2 Fluent主界面 8
1.3.3 讀入網(wǎng)格 9
1.3.4 檢查網(wǎng)格 9
1.3.5 選擇基本物理模型 9
1.3.6 設(shè)置材料屬性 10
1.3.7 設(shè)置計(jì)算區(qū)域條件 11
1.3.8 設(shè)置邊界條件 12
1.3.9 設(shè)置動(dòng)網(wǎng)格 12
1.3.10 設(shè)置參考值 12
1.3.11 設(shè)置算法及離散格式 13
1.3.12 設(shè)置求解參數(shù) 13
1.3.13 設(shè)置監(jiān)視窗口 13
1.3.14 初始化流場(chǎng) 14
1.3.15 運(yùn)行計(jì)算 14
1.3.16 保存結(jié)果 15
1.4 本章小結(jié) 15
第 2章　前處理方法 16
2.1 ICEM CFD軟件概述 16
2.1.1 ICEM CFD的基本功能 16
2.1.2 ICEM CFD的操作界面 19
2.1.3 ICEM CFD的文件系統(tǒng) 20
2.1.4 ICEM CFD的操作步驟 20
2.1.5 ICEM CFD應(yīng)用實(shí)例 21
2.2 Fluent Meshing 網(wǎng)格劃分實(shí)例 29
2.2.1 創(chuàng)建分析項(xiàng)目 29
2.2.2 導(dǎo)入創(chuàng)建幾何體 29
2.2.3 網(wǎng)格劃分 30
2.3 本章小結(jié) 34
第3章　后處理方法 35
3.1 Fluent內(nèi)置后處理方法 35
3.1.1 創(chuàng)建面 36
3.1.2 顯示及著色處理 36
3.1.3 繪圖功能 42
3.1.4 通量報(bào)告和積分計(jì)算 42
3.2 Workbench CFD-Post通用后處理器 45
3.2.1 啟動(dòng)CFD-Post 45
3.2.2 創(chuàng)建位置 46
3.2.3 顏色、渲染和視圖 49
3.2.4 矢量圖、云圖及流線圖的繪制 49
3.2.5 其他圖形功能 50
3.2.6 變量列表與表達(dá)式列表 51
3.2.7 創(chuàng)建表格和圖表 53
3.2.8 制作報(bào)告 55
3.2.9 動(dòng)畫(huà)制作 56
3.2.10 其他工具 57
3.2.11 多文件模式 57
3.3 本章小結(jié) 58
第4章　Fluent常用邊界條件 59
4.1 Fluent中邊界條件的分類 59
4.2 邊界條件設(shè)置及操作方法 59
4.2.1 邊界條件的設(shè)置 60
4.2.2 邊界條件的修改 60
4.2.3 邊界條件的復(fù)制 60
4.2.4 邊界的重命名 61
4.3 Fluent中流動(dòng)出入口邊界條件及參數(shù)確定 61
4.3.1 用輪廓指定湍流參量 62
4.3.2 湍流參量的估算 62
4.4 Fluent中常用的邊界條件 65
4.4.1 入口邊界條件 65
4.4.2 質(zhì)量入口邊界條件 69
4.4.3 入口通風(fēng)口邊界條件 70
4.4.4 吸風(fēng)扇邊界條件 72
4.4.5 出口邊界條件 73
4.4.6 壁面邊界條件 78
4.4.7 對(duì)稱邊界條件 84
4.4.8 周期性邊界條件 84
4.4.9 流體區(qū)域條件 85
4.4.10 固體區(qū)域條件 86
4.4.11 其他邊界條件 87
4.5 本章小結(jié) 88
第5章　導(dǎo)熱問(wèn)題數(shù)值模擬 89
5.1 導(dǎo)熱問(wèn)題分析概述 89
5.2 有內(nèi)熱源的導(dǎo)熱問(wèn)題的數(shù)值模擬 90
5.2.1 案例簡(jiǎn)介 90
5.2.2 Fluent中求解計(jì)算 90
5.2.3 計(jì)算結(jié)果后處理 97
5.2.4 保存數(shù)據(jù)并退出 100
5.3 鋼球非穩(wěn)態(tài)冷卻過(guò)程的數(shù)值模擬 100
5.3.1 案例簡(jiǎn)介 100
5.3.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 100
5.3.3 求解計(jì)算 103
5.3.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 108
5.4 本章小結(jié) 110
第6章　流體流動(dòng)與傳熱數(shù)值模擬 111
6.1 流體流動(dòng)與傳熱概述 111
6.2 引射器內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬 113
6.2.1 案例簡(jiǎn)介 113
6.2.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 113
6.2.3 求解計(jì)算 117
6.2.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 119
6.3 地埋管流固耦合換熱的數(shù)值模擬 121
6.3.1 案例簡(jiǎn)介 121
6.3.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 121
6.3.3 流場(chǎng)求解計(jì)算 125
6.3.4 溫度場(chǎng)求解計(jì)算設(shè)置 126
6.3.5 溫度場(chǎng)求解計(jì)算 128
6.3.6 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 129
6.4 圓柱繞流流場(chǎng)的數(shù)值模擬 130
6.4.1 案例簡(jiǎn)介 130
6.4.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 131
6.4.3 求解計(jì)算 134
6.4.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 136
6.5 二維離心泵葉輪內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬 138
6.5.1 案例簡(jiǎn)介 138
6.5.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 138
6.5.3 求解計(jì)算 142
6.5.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 143
6.6 本章小結(jié) 146
第7章　自然對(duì)流與輻射換熱數(shù)值模擬 147
7.1 自然對(duì)流與輻射換熱概述 147
7.2 相連方腔內(nèi)自然對(duì)流換熱的數(shù)值模擬 149
7.2.1 案例簡(jiǎn)介 149
7.2.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 149
7.2.3 求解計(jì)算 152
7.2.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 155
7.3 煙道內(nèi)煙氣對(duì)流輻射換熱的數(shù)值模擬 159
7.3.1 案例簡(jiǎn)介 159
7.3.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 159
7.3.3 求解計(jì)算 167
7.3.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 169
7.4 室內(nèi)通風(fēng)問(wèn)題的計(jì)算實(shí)例 171
7.4.1 案例簡(jiǎn)介 171
7.4.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 172
7.4.3 求解計(jì)算 183
7.4.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 186
7.5 本章小結(jié) 188
第8章　凝固和熔化過(guò)程數(shù)值模擬 189
8.1 凝固和熔化模型概述 189
8.2 冰熔化過(guò)程的數(shù)值模擬 189
8.2.1 案例簡(jiǎn)介 189
8.2.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 190
8.2.3 求解計(jì)算 194
8.2.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 197
8.3 本章小結(jié) 198
第9章　多相流模型數(shù)值模擬 199
9.1 多相流概述 199
9.2 孔口自由出流的數(shù)值模擬 201
9.2.1 案例簡(jiǎn)介 201
9.2.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 201
9.2.3 求解計(jì)算 206
9.2.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 209
9.3 水中氣泡上升過(guò)程的數(shù)值模擬 211
9.3.1 案例簡(jiǎn)介 211
9.3.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 211
9.3.3 求解計(jì)算 216
9.3.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 219
9.4 水流對(duì)沙灘沖刷過(guò)程的數(shù)值模擬 221
9.4.1 案例簡(jiǎn)介 221
9.4.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 222
9.4.3 求解計(jì)算 227
9.4.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 230
9.5 氣穴現(xiàn)象的數(shù)值模擬 232
9.5.1 案例簡(jiǎn)介 232
9.5.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 232
9.5.3 求解計(jì)算 238
9.5.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 239
9.6 本章小結(jié) 240
第 10章　離散相數(shù)值模擬 241
10.1 離散相模型概述 241
10.2 引射器離散相流場(chǎng)的數(shù)值模擬 242
10.2.1 案例簡(jiǎn)介 242
10.2.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 242
10.2.3 求解計(jì)算 245
10.2.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 246
10.3 噴淋過(guò)程的數(shù)值模擬 248
10.3.1 案例簡(jiǎn)介 248
10.3.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 248
10.3.3 求解計(jì)算 253
10.3.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 254
10.4 本章小結(jié) 256
第 11章　組分傳輸與氣體燃燒數(shù)值模擬 257
11.1 組分傳輸與氣體燃燒概述 257
11.2 室內(nèi)甲醛污染物濃度的數(shù)值模擬 259
11.2.1 案例簡(jiǎn)介 259
11.2.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 260
11.2.3 求解計(jì)算 265
11.2.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 266
11.3 焦?fàn)t煤氣燃燒的數(shù)值模擬 268
11.3.1 案例簡(jiǎn)介 268
11.3.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 268
11.3.3 求解計(jì)算 274
11.3.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 275
11.4 預(yù)混氣體化學(xué)反應(yīng)的模擬 277
11.4.1 案例簡(jiǎn)介 277
11.4.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 277
11.4.3 求解計(jì)算及后處理 281
11.5 本章小結(jié) 288
第 12章　動(dòng)網(wǎng)格問(wèn)題數(shù)值模擬 289
12.1 動(dòng)網(wǎng)格問(wèn)題概述 289
12.2 兩車交會(huì)過(guò)程的數(shù)值模擬 290
12.2.1 案例簡(jiǎn)介 290
12.2.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 291
12.2.3 求解計(jì)算 296
12.2.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 299
12.3 運(yùn)動(dòng)物體強(qiáng)制對(duì)流換熱的數(shù)值模擬 300
12.3.1 案例簡(jiǎn)介 300
12.3.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 301
12.3.3 求解計(jì)算 306
12.3.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 310
12.4 雙葉輪旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)的數(shù)值模擬 311
12.4.1 案例簡(jiǎn)介 311
12.4.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 311
12.4.3 求解計(jì)算 316
12.4.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 319
12.5 單級(jí)軸流渦輪機(jī)模型內(nèi)部流場(chǎng)模擬 320
12.5.1 案例簡(jiǎn)介 320
12.5.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 321
12.5.3 求解計(jì)算 329
12.5.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 331
12.6 本章小結(jié) 335
第 13章　多孔介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)與換熱數(shù)值模擬 336
13.1 多孔介質(zhì)模型概述 336
13.2 多孔燒結(jié)礦內(nèi)部流動(dòng)換熱的數(shù)值模擬 337
13.2.1 案例簡(jiǎn)介 337
13.2.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 337
13.2.3 求解計(jì)算 341
13.2.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 344
13.3 三維多孔介質(zhì)內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬 346
13.3.1 案例簡(jiǎn)介 346
13.3.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 346
13.3.3 求解計(jì)算 350
13.3.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 351
13.4 催化轉(zhuǎn)換器內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬 353
13.4.1 案例簡(jiǎn)介 353
13.4.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 354
13.4.3 求解計(jì)算 358
13.4.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 361
13.5 本章小結(jié) 364
第 14章　UDF基礎(chǔ)應(yīng)用 365
14.1 UDF介紹 365
14.1.1 UDF的基本功能 365
14.1.2 UDF編寫(xiě)基礎(chǔ) 365
14.1.3 UDF中的C語(yǔ)言基礎(chǔ) 367
14.2 利用UDF自定義物性參數(shù) 370
14.2.1 案例簡(jiǎn)介 371
14.2.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 371
14.2.3 求解計(jì)算 375
14.2.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 376
14.3 利用UDF求解多孔介質(zhì)問(wèn)題 377
14.3.1 案例簡(jiǎn)介 377
14.3.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 377
14.3.3 求解計(jì)算 381
14.3.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 381
14.4 水中落物的數(shù)值模擬 382
14.4.1 案例簡(jiǎn)介 382
14.4.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 382
14.4.3 求解計(jì)算 389
14.5 本章小結(jié) 394
第 15章　燃料電池問(wèn)題模擬 395
15.1 單直通道逆流PEM燃料電池 395
15.1.1 案例簡(jiǎn)介 395
15.1.2 Fluent求解計(jì)算設(shè)置 396
15.1.3 求解計(jì)算 399
15.1.4 計(jì)算結(jié)果后處理及分析 401
15.2 本章小結(jié) 403
參考文獻(xiàn) 404