FLUENT工程技术与实例分析

前言

第1章 概述

1.1 序言

1.2 基本思想

1.3 主要应用领域

1.4 常用流体分析软件比较

1.5 本章小结

第2章 FUNENT基础

2.1 概述

2.2 流体流动基本特性

2.2.1 基本的物理概念

2.2.2 流动状态

2.2.3 湍流模型

2.2.4 多相流模型

2.3 控制方程

2.3.1 连续性方程

2.3.2 N.S方程

2.3.3 能量守恒方程

2.3.4 其他方程

2.3.5 通用控制方程

2.4 数值求解方法

2.4.1 概述

2.4.2 有限差分法

2.4.3 有限元法

2.4.4 有限容积法

2.4.5 谱方法

2.4.6 边界元法

2.5 离散格式

2.5.1 概述

2.5.2 一阶差分格式

2.5.3 高阶差分格式

2.6 边界条件

2.6.1 概述

2.6.2 边界条件

2.6.3 初始条件

2.6.4 UDF7与边界条件

2.7 软件基本结构

2.7.1 概述

2.7.2 前处理

2.7.3 求解器

2.7.4 后处理

2.8 求解过程

2.8.1 建立控制方程

2.8.2 确定边界条件与初始条件

2.8.3 划分计算网格

2.8.4 建立离散化方程

2.8.5 离散初始条件和边界条件

2.8.6 给定求解控制参数

2.8.7 求解离散方程

2.8.8 判断解的收敛性

2.8.9 输出结果

2.9 本章小结

第3章 网格生成技术

3.1 概述

3.2 结构化网格

3.2.1 单块结构网格生成技术

3.2.2 分区结构网格生成方法

3.3 非结构化网格

3.4 Gambit的使用

3.4.1 Gambit的用户界面

3.4.2 绘制几何图形

3.4.3 绘制网格

3.4.4 Gambit几何图形绘制实例

3.4.5 FUENT的安装与运行

3.4.6 FLUENT的用户界面

3.4.7 数值模拟步骤简介

3.5 本章小结

第4章 FLUENT基本算例

4.1 概述

4.2 页盖驱动流

4.2.1 物理模型

4.2.2 在Gambit中建立模型

4.2.3 求解计算

4.2.4 计算结果

4.3 后台阶流动

4.3.1 物理模型

4.3.2 在Gambit中建立模型

4.3.3 求解计算

4.3.4 计算结果

4.4 圆柱绕流

4.4.1 基本理论与物理模型

4.4.2 在Gambit中建立模型

4.4.3 求解计算

4.4.4 计算结果

4.5 圆管流动

4.5.1 物理模型

4.5.2 在Gambitp建立模型

4.5.3 求解计算

4.5.4 计算结果

4.6 弯通道流动

4.6.1 物理模型

4.6.2 在Gambit建立模型

4.6.3 求解计算

4.6.4 计算结果

4.7 方腔自然对流

4.7.1 物理模型

4.7.2 在Gambit中建立模型

4.7.3 求解计算

4.7.4 计算结果

4.8 本章小结

第5章 FLUENT在流体机械领域的应用

5.1 概述

5.2 泵分析实例

5.2.1 概述

5.2.2 数学物理建模

5.2.3 边界条件

5.2.4 求解计算

5.2.5 结果分析与讨论

5.3 机分析实例

5.3.1 概述

5.3.2 数学物理建模

5.3.3 边界条件

5.3.4 求解计算

5.3.5 结果分析与讨论

5.4 本章小结

第6章 FLUENT在化工设备领域的应用

6.1 搅拌设备

6.1.1 概述

6.1.2 数学物理建模

6.1.3 边界条件

6.1.4 求解计算

6.1.5 结果分析与讨论

6.2 混合设备

6.2.1 概述

6.2.2 数学物理建模

6.2.3 边界条件

6.2.4 求解计算

6.3 本章小结

第7章 FLUENT在换热及制冷领域的应用

7.1 概述

7.2 管壳式换热器

7.2.1 概述

7.2.2 数学物理建模

7.2.3 边界条件

7.2.4 求解计算

7.2.5 结果分析与讨论

7.3 管翅式换热器

7.3.1 概述

7.3.2 数学物理建模

7.3.3 i边界条件

7.3.4.求解计算

7.3.5 结果分析与讨论

7.4 空气对流换热的场协同原理分析

7.4.1 场协同基本思想介绍

7.4.2 场协同评价指标的分析和探讨

7.4.3 带芯棒圆管换热的场协同原理分析

7.5 制冷剂管内换热的场协同原理分析

7.5.1 制冷剂蒸气光管内换热的场协同分析

7.5.2 内横槽管制冷剂蒸气换热的场协同分析

7.5.3 光管内液体制冷剂换热的场协同分析

7.5.4 液体制冷剂内横槽管换热的场协同分析

7.6 减阻节能

7.7 本章小结

第8章 FLUENT在热力设备领域的应用

8.1 概述

8.2 锅炉

8.2.1 概述

8.2.2 数学物理建模

8.2.3 边界条件

8.2.4 求解计算

8.2.5 结果分析与讨论

8.3 燃烧器

8.3.1 概述

8.3.2 数学物理建模

8.3.3 边界条件

8.3.4 求解计算

8.3.5 结果分析和讨论

8.4 本章小结

第9章 FLUENT在汽车工程领域的应用

9.1 概述

9.1.1 夏季空调的试验标准

9.1.2 冬季空调的试验标准

9.1.3 湍流流动及其数值模拟概述

9.1.4 室内气流分布的性能评价

9.1.5 离散传播辐射模型（DTRM）

9.2 轿车整车室内夏季空调环境的模拟

9.2.1 概述

9.2.2 数学物理模型

9.2.3 边界条件的设置

9.2.4 求解计算

9.2.5 结果分析与讨论

9.3 轿车整车室内冬季空调环境模拟

9.3.1 概述

9.3.2 数学物理建模

9.3.3 边界条件的设置

9.3.4 求解计算

9.3.5 结果分析与讨论

9.4 加入有人模型下的探讨

9.4.1 概述

9.4.2 数学物理模型

9.4 13边界条件设置

9.4.4 边界条件设置

9.4.5 结果分析与讨论

9.5 本章小结

第10章 UDF

10.1 UDF综述

10.1.1 基本概念

10.1.2 编写环境

10.1.3 多相流应用写

10.1.4 编译UDF到FLUENT中

10.2 I.JDF的宏基础

10.2.1 常用的宏工具

10.2.2 有关宏的访问工具

10.3 综合应用实例

10.3.1 试验环境与测试条件

10.3.2 试验项目以及测试方法

10.3.3 试验结果

10.3.4 UDF设置

10.3.5 算例相关设置

10.4 本章小结

第11章 UDS的应用

11.1 概述

11.1.1 自定义标量UDS的定义

11.1.2 对流项的设置

11.1.3 时间项的设置

11.1.4 扩散系数的设置

11.1.5 源项S的设置

11.2 综合实例

11.3 本章小结

第12章 并行计算

12.1 概述

12.2 环境设置

12.3 综合应用实例

12.3.1 配置计算节点

12.3.2 检测网络连通性

12.3.3 网格的分割

12.3.4 读入case文件

12.3.5 检查网格分割

12.3.6 负载分布的检查

12.3.7 进行其他设置并计算

12.4 本章小结

第13章 常用数据后处理工具

13.1 Tecplot

13.1.1 概述

13.1.2 使用技巧

13.1.3 综合应用实例

13.2 Origin

13.2.1 概述

13.2.2 使用技巧

13.2.3 综合实例

13.3 Digitizer

13.3.1 概述

13.3.2 使用技巧

13.3.3 综合应用实例

13.4 本章小结

第14章 多相流模型

14.1 概述

14.2 VOF模型在射流纺织工程中的应用

14.2.1 概述

14.2.2 物理模型和网格划分

14.2.3 求解计算

14.2.4 计算结果

14.3 Mixture模型

14.3.1 主要方法

14.3.2 理论方程

14.3.3 mixture模型相变流动中的简单应用

14.4 本章小结

第15章 动网格模型

15.1 概述

15.2 方法简介

15.2.1 弹簧光滑模型

15.2.2 动态层模型

15.2.3 局部网格重划法

15.3 动网格模型在内燃机汽缸中的应用

15.3.1 问题描述

15.3.2 利用FLLJENT3D求解器进行计算

15.3.3 结果分析

15.4 本章小结

附录4

参考文献

通过大量实例系统介绍了FLUENT建模和计算以及后处理的详细过程，可以让读者在短时间内系统掌握数值模拟的基础知识，掌握FLUENT的高级应用技术，学会采用FLUENT软件进行产品开发。《FLUENT工程技术与实例分析》共分三篇，第一篇为基础篇，包括1～4章，主要讲解流体计算基础、网格划分基础以及Gambit工具的应用，并结合计算流体和传热学中的经典算例熟悉FLUENT分析问题的过程和方法：第二篇为工程应用篇，包括5～9章，系统讲解了FLUENT在各种工程背景下的应用，内容涵盖流体机械领域、化工设备领域、换热和制冷领域、热力设备领域和汽车工程领域，通过丰富而细致的应用实例讲解如何应用FLUENT来解决应用中出现的问题；第三篇为提高与专题篇，包括10～15章，讲解UDF、UDS并行计算的专题，针对工程实际的需求，还特别讲解了与FLUENT配合使用的数据后处理工具的应用技巧，最后对多相流和动网格模型进行了讲解。
　　《FLUENT工程技术与实例分析》在写作过程中注重层次递进，深入浅出地讲解FLUENT流体分析方面的技术，通过大量丰富、有深度的应用案例讲解FLUENT的应用，并且实例来自科研和生产一线，对解决实际工程和科研问题会有很大帮助。此外，为了方便读者学习，《FLUENT工程技术与实例分析》还配套模型文件，以提高读者的学习效率。
　　《FLUENT工程技术与实例分析》既是利用FLUENT软件进行高级应用计算的工程技术相关计算指导书，又可作为高等院校相关专业本科生和硕士生的教学参考书。

实例来自于科研和生产一线，对于解决实际工程和科研问题会有很大的帮助。为了方便读者学习，《FLUENT工程技术与实例分析》还配套有模型文件，以提高学习效率。
　　书通过大量实例系统介绍了FLUENT建模和计算以及后处理的详细过程，读者可以在短时间内系统掌握数值模拟的基础知识，掌握FLUENT的高级应用技术，学会采用FLUENT软件进行产品的开发。
　　《FLUENT工程技术与实例分析》既是利用FLUENT软件进行高级应用计算的工程技术相关计算指导书，又可作为高等院校相关专业本科生和硕士生的教学参考书。
　　深入浅出LFUENT流体分析技术，详细剖析FLUENT计算结果所隐藏的含义，配套实际安全模型文件。