《FLUENT19.0流场分析从入门到精通》- 正版书

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《FLUENT19.0流场分析从入门到精通》

一、内容简介：

本书全面介绍了FLUENT 19.0流场分析的各种功能和基本操作方法。全书共分为12章，分别介绍了流体力学基础、GAMBIT基础知识、FLUENT基础知识、Tecplot软件简介、二维流动和传热的数值模拟、三维流动和传热的数值模拟、湍流模型模拟、多相流模型模拟、滑移网格模型模拟、动网格模型模拟、组分传输与气体燃烧的模拟和UDF使用简介等知识。全书实例丰富，讲解精辟。随书网盘包含全书所有实例的源文件和操作过程的讲解视频，可以帮助读者方便地学习本书。本书适合用作科研院所流体力学研究人员、流体力学相关专业研究生及流体力学相关专业本科高年级学生的自学指导书或参考用书。计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）是20世纪60年代起伴随计算机技术迅速崛起的一门新型独立学科。它建立在流体动力学以及数值计算方法的基础上，以研究物理问题为目的，通过计算机数值计算和图像显示方法，在时间和空间上定量地描述流场数值解。经过半个世纪的迅猛发展，各种CFD通用性软件包陆续出现，成为解决各种流体流动与传热问题的强有力的工具，并作为一种商品化软件为工业界广泛接受。随着其性能日趋完善以及应用范围的不断扩大，如今CFD技术早已超越了传统的流体机械与流体工程等应用范畴，成功应用于航空、航运、海洋、环境、水利、食品、化工、核能、冶金、建筑等各种科学技术领域。

二、课程目录：

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前言
第1章 流体力学基础1
1.1 流体力学基本概念2
1.1.1 连续介质模型2
1.1.2 流体的基本性质2
1.1.3 作用在流体上的力4
1.1.4 流动分析基础4
1.2 流体运动的基本概念5
1.3 流体流动及传热的基本控制方程8
1.4 边界层理论11
第2章 GAMBIT基础知识13
2.1 CFD软件概述14
2.2 FLUENT软件包概述17
2.3 计算网络19
2.3.1 网格类型20
2.3.2 网格类型的选择22
2.3.3 网格质量22
2.4 GAMBIT功能简介23
2.4.1 GAMBIT的特点24
2.4.2 GAMBIT的基本操作步骤24
2.4.3 GAMBIT的启动界面25
2.4.4 GAMBIT的用户操作界面26
2.5 GAMBIT的操作步骤30
2.5.1 建立几何模型30
2.5.2 划分网格33
2.5.3 定义边界35
2.5.4 GAMBIT与其他软件的联用38
2.6 GAMBIT应用实例38
2.6.1 二维搅拌模型与网格划分38
2.6.2 二维轴对称喷嘴模型与网格划分41
2.6.3 三管相贯模型与网格划分44
2.6.4 三维V型管道模型与网格划分49
第3章 FLUENT基础知识52
3.1 FLUENT 19.0的操作界面53
3.1.1 FLUENT 19.0启动界面53
3.1.2 FLUENT 19.0图形用户界面53
3.1.3 FLUENT 19.0文本用户界面及Scheme表达式54
3.1.4 FLUENT 19.0文件读写56
3.2 FLUENT 19.0操作介绍58
3.2.1 FLUENT 19.0对网格的基本操作58
3.2.2 FLUENT 19.0基本计算模型61
3.2.3 FLUENT 19.0求解器选择61
3.2.4 选择FLUENT 19.0的运行环境63
3.3 FLUENT 19.0求解器功能简介64
3.3.1 FLUENT 19.0求解步骤64
3.3.2 FLUENT 19.0的材料定义64
3.3.3 FLUENT 19.0的湍流模型67
3.3.4 FLUENT 19.0边界条件73
3.3.5 设置FLUENT 19.0求解参数81
3.4 三维机头温度场的数值模拟实例83
3.4.1 利用GAMBIT创建模型84
3.4.2 实体网格的划分87
3.4.3 边界条件和区域的设定88
3.4.4 网格输出89
3.4.5 利用FLUENT求解器求解89
3.4.6 后处理96
第4章 TECPLOT软件简介101
4.1 TECPLOT概述102
4.1.1 Tecplot软件菜单介绍102
4.1.2 Tecplot软件边框工具栏选项的介绍104
4.1.3 2D图形的编辑104
4.1.4 3D图形的编辑110
4.2 三维弯管水流速度场模拟114
4.2.1 实例概述114
4.2.2 模型的建立114
4.2.3 网格的划分116
4.2.4 求解计算116
4.2.5 Tecplot后处理122
第5章 二维流动和传热的数值模拟124
5.1 二维瞬间闸门倾洪流动模拟125
5.1.1 利用GAMBIT创建模型125
5.1.2 网格的划分125
5.1.3 求解计算126
5.2 喷嘴内气体流动分析132
5.2.1 利用GAMBIT创建模型133
5.2.2 网格的划分134
5.2.3 求解计算134
5.3 套管式换热器的流动和传热的模拟141
5.3.1 利用GAMBIT创建模型141
5.3.2 网格的划分142
5.3.3 边界条件和区域的设定144
5.3.4 网格的输出145
5.3.5 利用FLUENT求解器求解145
5.4 轴对称孔板流量计的流动模拟154
5.4.1 利用GAMBIT创建模型155
5.4.2 网格的划分156
5.4.3 边界条件和区域的设定157
5.4.4 网格的输出159
5.4.5 利用FLUENT求解器求解159
5.5 二维自然对流传热问题的分析168
5.5.1 利用GAMBIT创建模型169
5.5.2 网格的划分170
5.5.3 求解计算171
第6章 三维流动和传热的数值模拟179
6.1 混合器流动和传热的数值模拟180
6.1.1 利用GAMBIT创建模型180
6.1.2 网格划分183
6.1.3 区域和边界条件的设置184
6.1.4 网格输出185
6.1.5 利用FLUENT求解器求解185
6.1.6 后处理195
6.2 三维弯管流动的模拟202
6.2.1 利用GAMBIT创建模型202
6.2.2 划分实体网格208
6.2.3 边界条件和区域的设定210
6.2.4 网格输出210
6.2.5 利用FLUENT求解器求解210
6.2.6 后处理217
6.3 三维室内温度传热模拟221
6.3.1 利用GAMBIT创建模型221
6.3.2 网格的划分222
6.3.3 求解计算223
6.4 三维喷管流动与传热的耦合求解229
6.4.1 利用GAMBIT读入三维物理模型229
6.4.2 利用GAMBIT划分网格230
6.4.3 设定区域属性与边界条件232
6.4.4 输出网格文件235
6.4.5 利用FLUENT进行流动与传热的耦合求解235
6.4.6 后处理251
第7章 湍流模型模拟254
7.1 湍流模型概述255
7.1.1 单方程模型255
7.1.2 标准k-ε模型256
7.1.3 重整化群k-ε模型256
7.1.4 可实现k-ε模型257
7.1.5 雷诺应力模型258
7.1.6 大涡模拟260
7.2 湍流模型的设置260
7.3 湍流模型实例——瀑布流过圆柱形石块时的流场262
7.3.1 建立模型262
7.3.2 网格的划分264
7.3.3 求解计算265
第8章 多相流模型模拟274
8.1 FLUENT中的多相流模型275
8.1.1 VOF模型275
8.1.2 混合模型275
8.1.3 欧拉模型276
8.2 通用多相流模型的选择与使用277
8.2.1 通用多相流模型的选择277
8.2.2 通用多相流模型的设置277
8.2.3 一般多相流问题的求解策略278
8.3 二维喷射流场模拟实例279
8.3.1 建立模型279
8.3.2 划分网格280
8.3.3 求解计算280
8.4 低气相容积率的气泡流混合模型模拟287
8.4.1 利用GAMBIT创建几何模型288
8.4.2 利用GAMBIT划分网格290
8.4.3 利用GAMBIT初定边界291
8.4.4 利用GAMBIT导出Mesh文件292
8.4.5 利用FLUENT 19.0导入Mesh文件292
8.4.6 混合模型的设定过程292
8.4.7 模型初始化299
8.4.8 迭代计算299
8.4.9 FLUENT 19.0自带后处理300
8.5 水油混合物T形管流动模拟实例301
8.5.1 建立模型301
8.5.2 划分网格302
8.5.3 求解计算302
8.6 套管内气液两相流动模拟306
8.6.1 利用GAMBIT创建几何模型306
8.6.2 利用GAMBIT划分网格308
8.6.3 求解计算309
第9章 滑移网格模型模拟316
9.1 滑移网格模型概述317
9.2 滑移网格的设置318
9.3 用MRF法模拟二维离心泵的流场319
9.3.1 利用GAMBIT创建几何模型320
9.3.2 利用GAMBIT划分网格328
9.3.3 利用GAMBIT初建边界条件329
9.3.4 利用GAMBIT导出Mesh文件332
9.3.5 利用FLUENT 19.0导入Mesh文件332
9.3.6 计算模型的设定过程332
9.3.7 模型初始化338
9.3.8 迭代计算339
9.3.9 FLUENT 19.0自带后处理339
第10章 动网格模型模拟342
10.1 动网格模型概述343
10.2 动网格的设置344
10.2.1 动网格参数的设置345
10.2.2 动网格运动方式的定义346
10.2.3 动网格预览347
10.3 二维实体入水模拟实例348
10.3.1 建立模型348
10.3.2 划分网格350
10.3.3 求解计算350
10.4 活塞在气缸中运动模拟实例357
10.4.1 利用FLUENT求解动网格问题357
10.4.2 计算结果后处理362
第11章 组分传输与气体燃烧的模拟364
11.1 燃烧模型365
11.1.1 燃烧模型概述365
11.1.2 燃烧模型的计算方式366
11.1.3 燃烧模拟的设置369
11.2 氢气燃烧反应实例370
11.2.1 气体燃烧温度场模拟370
11.2.2 废气排放组分浓度模拟377
第12章 UDF使用简介383
12.1 UDF基础384
12.1.1 UDF概述384
12.1.2 FLUENT网格拓扑384
12.1.3 FLUENT数据类型385
12.2 UDF宏386
12.2.1 UDF中访问FLUENT变量的宏386
12.2.2 UDF实用工具宏391
12.2.3 常用DEFINE宏401
12.3 UDF的解释和编译404
12.3.1 UDF的解释404
12.3.2 UDF的编译405
12.3.3 在FLUENT中激活UDF405
12.4 UDF应用实例——管道流动凝固过程408

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