FLUENT流体分析及仿真实用教程

第1章 计算流体力学理论1

1.1 流体力学基本理论1

1.1.1 研究对象2

1.1.2 流体的物理性质2

1.1.3 流体的分类4

1.1.4 作用于流体上的力5

1.1.5 流体流动的描述6

1.1.6 流体流动的分类8

1.1.7 气体动力学基础9

1.2 计算流体力学基本方程13

1.2.1 流体力学的连续性方程13

1.2.2 流体力学的动量方程14

1.2.3 流体力学的能量方程17

1.2.4 流体力学基本方程的初始及边界条件17

1.3 FLUENT原理19

1.3.1 有限体积法19

1.3.2 流体区域离散19

1.3.3 流场迭代求解方法24

1.4 本章小结35

第2章 流体流动分析概述36

2.1 流动分析的发展37

2.1.1 CFD的提出37

2.1.2 CFD软件简介38

2.1.3 流动分析的应用领域39

2.2 FLUENT软件简介40

2.2.1 FLUENT软件功能41

2.2.2 UNIX版本运行方法43

2.2.3 Windows版本运行方法43

2.2.4 并行计算运行方法43

2.2.5 FLUENT的文件类型44

2.3 FLUENT的操作界面45

2.3.1 图形用户界面45

2.3.2 文本用户界面48

2.3.3 图形控制及鼠标使用49

2.4 本章小结61

第3章 前处理网格生成62

3.1 网格生成方法63

3.1.1 结构化网格63

3.1.2 非结构化网格64

3.1.3 混合网格66

3.2 网格生成前处理软件GAMBIT67

3.2.1 GAMBIT基本界面67

3.2.2 GAMBIT的鼠标用法72

3.2.3 GAMBIT几何建模74

3.2.4 GAMBIT网格划分82

3.2.5 GAMBIT边界定义88

3.2.6 与CAD软件的衔接91

3.3 本章小结104

第4章 湍流模型105

4.1 常见的湍流模型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 本章小结131

第5章 传热分析132

5.1 传热方法133

5.1.1 热传导133

5.1.2 热对流134

5.1.3 热辐射135

5.2 传热分析的应用及方法137

5.3 本章小结168

第6章 非定常流动问题169

6.1 概述170

6.2 非定常流动的分析过程170

6.3 本章小结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模型的设置187

7.2 Mixture模型188

7.2.1 Mixture模型的局限188

7.2.2 Mixture模型的设置189

7.3 Euler模型189

7.3.1 Euler模型的局限189

7.3.2 Euler模型的设置190

7.4 多相流模型的选择与设置190

7.4.1 多相流模型选择的基本原则190

7.4.2 混合模型和欧拉模型的选择细则191

7.5 本章小结220

第8章 转动模型221

8.1 动参考系模型222

8.1.1 动参考系模型概述222

8.1.2 动参考系模型的设置222

8.2 滑移网格模型224

8.2.1 滑移网格模型概述224

8.2.2 滑移网格模型的设置225

8.3 动网格模型226

8.3.1 动网格模型概述226

8.3.2 动网格模型的设置227

8.4 本章小结252

第9章 组分输运与化学反应模型253

9.1 概述254

9.2 反应模型254

9.3 通用有限速率模型254

9.4 本章小结277

第10章 流动分析后处理278

10.1 FLUENT后处理279

10.1.1 FLUENT的图形及可视化技术279

10.1.2 FLUENT的数据显示与文字报告285

10.2 Tecplot后处理295

10.2.1 Tecplot界面296

10.2.2 Tecplot读取FLUENT文件数据297

10.2.3 Tecplot绘图环境设置299

10.2.4 Tecplot图形及可视化技术301

10.3 本章小结314

第11章 UDF使用及编写315

11.1 用户自定义函数316

11.1.1 UDF概述316

11.1.2 网格拓扑317

11.1.3 数据类型317

11.2 UDF宏318

11.2.1 访问FLUENT变量的预定义宏318

11.2.2 实用工具宏323

11.2.3 常用DEFINE宏333

11.3 UDF的解释与编译336

11.3.1 UDF的解释336

11.3.2 UDF的编译336

11.4 本章小结345

第12章 典型工程实例346

12.1 T型管内气液分离流动模拟347

12.2 空气钻井环空气固两相流动模拟355

12.3 气井井下节流流场模拟365

12.4 齿轮泵内流体流动模拟375

12.5 本章小结388

FLUENT是CFD软件中相对成熟和运用最为广泛的商业软件。《FLUENT流体分析及仿真实用教程》以FLUENT 6.3.26版本为蓝本，由浅入深、循序渐进地介绍了利用FLUENT进行流体分析与仿真的各部分知识，包括前处理网格生成、湍流模型、传热分析、非定常流动问题、多相流模型、转动模型、组分输运与化学反应模型、流动分析后处理、UDF使用及编写等。全书通过基础知识和实例介绍相结合的方式讲解了从数值建模到计算后处理各部分操作的基本方法和步骤，最后以综合实例的方式进一步向读者介绍了典型工程问题的流体分析及仿真方法。
　　《FLUENT流体分析及仿真实用教程》可作为水利、土木、石工、储运、航空、能源、环境、机械、建筑、海工、材料、动力、冶金等专业的研究生和本科生的计算流体力学教材，同时也可作为CFD相关领域专业技术人员的参考用书。

知名专家，赵振兴，郭建春，敬加强，黄坤，陈小榆。