FLUENT入门与进阶教程

第1章FLUENT软件概述

1.1FLUENT软件包的组成

1.2FLUENT软件包的工程应用背景

1.3FLUENT6.3的新特性

1.4FLuENT软件包的安装与运行

1.4.1FLUENT软件包的安装

1.4.2FLUENT软件包的运行

1.5FIUENT的一个简单实例

1.5.1问题描述

1.5.2实例分析

1.5.3实例操作步骤

第2章流体力学与计算流体力学基础

2.1流体力学基础

2.1.1一些基本概念

2.1.2流体流动的分类

2.1.3边界层与绕流阻力

2.1.4可压缩流体流动气体动力学基础

2.1.5流体流动的控制方程

2.2计算流体力学基础

2.2.1计算流体力学的求解过程

2.2.2数值模拟方法和分类

2.2.3有限容积法的基本思想

2.2.4FVM的求解方法

第3章流体流动的数值模拟

3.1流体流动概述

3.2二维定常可压缩流场分析NACA0006翼型气动力计算

3.2.1概述

3.2.2实例简介

3.2.3实例操作步骤

3.3二维非定常不可压缩流场分析卡门涡街

3.3.1概述

3.3.2实例简介

3.3.3实例操作步骤

3.4三维定常可压缩流动多翼飞行器外流流场

3.4.1概述

3.4.2实例简介

3.4.3实例操作步骤

3.5三维定常不可压缩流动旋风分离器内流场模拟

3.5.1概述

3.5.2实例简介

3.5.3实例操作步骤

第4章自然对流与辐射传热

4.1概述

4.1.1选择辐射模型的标准

4.1.2各种辐射模型的优点和局限性

4.1.3浮力驱动流动与自然对流

4.2实例

4.2.1实例操作步骤

4.2.2小结

第5章离散相的数值模拟

5.1离散相模型概述

5.1.1离散相模型的应用限制

5.1.2粒子与湍流相互作用简介

5.1.3非耦合与相间耦合

5.1.4离散相模型的计算策略

5.2旋风分离器内颗粒轨迹的模拟

5.2.1模拟对象描述

5.2.2实例操作步骤

5.2.3实例小结

第6章多相流模型

6.1多相流概述

6.1.1多相流动的分类

6.1.2多相流动系统的例子

6.2多相流模型的选择方法

6.2.1多相流动模拟的方法

6.2.2三种欧拉多相流模型选择原则

6.3VOF模型

6.3.1概述

6.3.2实例简介

6.3.3实例操作步骤

6.4Mixture混合模型

6.4.1概述

6.4.2实例简介

6.4.3实例操作步骤

6.5Eulerian（欧拉）模型

6.5.1概述

6.5.2实例简介

6.5.3实例操作步骤

第7章燃烧的数值模拟一组分输运与化学反应模型

7.1概述

7.1.1层流有限速率模型

7.1.2涡耗散模型

7.1.3涡耗散概念（EDC）模型

7.2二维甲烷燃烧器的模拟

7.2.1模拟对象描述

7.2.2实例操作步骤

7.2.3实例小结

第8章移动与变形区域中流动问题的模拟

8.1移动与变形区域中流动问题概述

8.1.1单一旋转坐标系SRF中的流动计算

8.1.2多重参考系MRF模型

8.1.3混合平面模型（Mixing：PlaneModel）

8.1.4滑移网格模型（SlidingMeshs）

8.1.5动网格模型（DynamicMeshs）

8.2多重参考系MRF模型的应用

8.2.1概述

8.2.2实例简介

8.2.3实例操作步骤

8.3SlidingMeshs滑移网格模型的应用

8.3.1实例简介

8.3.2实例操作步骤

8.4动网格模型的应用

8.4.1概述

8.4.2实例简介

8.4.3实例操作步骤

第9章FLUENT中常用的边界条件

9.1FLUENT中的边界条件简介

9.1.1FLIYENT中边界条件的分类

9.1.2FLUYENT中边界条件的设置方法

9.2FLUENT中流动入口和出口边界条件

9.2.1流动边界条件简介

9.2.2边界上湍流参数的确定

9.3FLUENT中常用的边界条件

9.3.1压力进口边界条件

9.3.2速度进口边界条件

9.3.3质量流进口边界条件

9.3.4压力出口边界条件

9.3.5出流（Outflow）边界条件

9.3.6压力远场边界条件

9.3.7固壁边界条件

9.3.8流体区域

9.3.9固体区域

9.3.10周期性边界条件

9.3.11对称边界条件

9.3.12内部界面（interior）与交界面（interface）

9.3.13其他一些边界条件

第10章用户自定义函数UDF

10.1UDF基础知识

10.1.1UDF概述

10.1.2UDF7的功能

10.1.3网格术语简介

10.1.4FLIYENT中的数据类型

10.2UDF宏简介

10.2.1通用的DEFINE宏

10.2.2模型相关的宏函数

10.2.3多相流模型中的宏函数

10.2.4离散相模型中的宏函数

10.2.5动网格应用中的宏函数

10.2.6用户自定义标量（UDS）输运方程中的宏函数

10.3一些其他的常用宏函数

10.3.1访问求解器数据的宏函数

10.3.2做循环操作的宏函数

10.3.3矢量操作的宏函数

10.3.4输入输出的宏函数

10.4UDF的编写

10.4.1UDF程序编写的基本步骤

10.4.2UDF的基本格式

10.5UDF实例

10.5.1实例简介

10.5.2没有使用UDF情况下的实例计算结果

10.5.3使用UDF情况下的实例计算结果

10.5.4小结

第11章并行计算

11.1概述

11.2实例

参考文献

　　本书在前两章介绍了FLUENT6.3软件最新版本的新特点和功能，并通过一个简单实例了解软件的基本操作与使用方法以及使用软件过程中经常遇到的流体力学与计算流体力学（CFD）的基本理论与术语。后续章节中分别通过典型的实例讲解了FLUENT在流体流动、传热、燃烧、多相流等实际工程中的应用方法和技巧，包括运动部件的速度场模拟、UDF和UDS的使用、并行计算的设置、计算区域的绘制等，其中对边界条件的定义与设置单独列为一章。各章所用到的实例可以从本书的配套光盘中找到。　　本书是一本介绍计算流体力学软件FLUENT应用方法的指导性教材。全书基于FLUENT6.3.26、GAMBTT2.2.30版本，以实例的方式对软件的使用方法进行说明与介绍。　　全书主要内容包括FLUJENT软件概述、流体力学与计算流体力学基础、流体流动的数值模拟、自然对流与辐射传热、离散相的数值模拟、多相流模型、燃烧的数值模拟一组分输运与化学反应模型、移动与变形区域中流动问题的模拟、FLUENT中常用的边界条件、用户自定义函数UDF、、并行计算等。每个章节中的实例均有详细的说明与详尽的操作步骤，读者按照书中的提示与步骤操作即可完成一个具体问题的数值模拟与分析，进而逐步掌握利用FLUENT进行流体流动与传热数值模拟的基本方法和技巧。　　本书所选实例具有代表性，有一定的难度（例如飞行器外流与复杂旋风分离器内流的数值模拟），读者可以通过这些实例的学习迅速掌握解决实际工程问题的思路与方法。　　本书内容全面、新颖、实用，可作为流体工程、动力、能源、水利、航空、冶金、海洋、环境、气象等专业领域的本科生和研究生教材，也可供上述领域的科研人员，特别是从事CFD模拟的人员阅读参考。