FLUENT 6.3流场分析从入门到精通的目 录
前言
第1章 流体力学基础 1
1.1 流体力学基本概念 1
1.1.1 连续介质的概念 1
1.1.2 流体的基本性质 2
1.1.3 作用在流体上的力 3
1.1.4 研究流体运动的方法 3
1.2 流体运动的基本概念 4
1.2.1 层流流动与紊流流动 4
1.2.2 有旋流动与无旋流动 5
1.2.3 声速与马赫数 5
1.2.4 膨胀波与激波 6
1.3 附面层理论 7
1.3.1 附面层概念及附面层厚度 7
1.3.2 附面层微分方程 7
1.4 流体运动及换热的多维
方程组 8
1.4.1 物质导数 8
1.4.2 不同形式的N-S方程 8
1.4.3 能量方程与导热方程 11
1.5 湍流模型 11
1.6 计算网格与边界条件 14
1.6.1 计算网格 14
1.6.2 边界条件 14
第2章 流体流动分析软件概述 16
2.1 CFD软件简介 16
2.1.1 CFD软件结构 16
2.1.2 CFD软件的基本模型 18
2.1.3 常用的CFD商用软件 21
2.2 FLUENT软件简介 23
2.2.1 FLUENT系列软件介绍 23
2.2.2 FLUENT软件的结构及特点 25
2.3 FLUENT 6.3软件包的安装及
运行 27
2.3.1 FLUENT 6.3软件包的安装 28
2.3.2 FLUENT 6.3软件包的运行 29
2.4 FLUENT 6.3的功能模块和分析
过程 29
2.4.1 FLUENT 6.3的功能模块 29
2.4.2 FLUENT 6.3的分析过程 31
第3章 FLUENT 6.3的使用 34
3.1 FLUENT 6.3的操作界面 34
3.1.1 FLUENT 6.3的启动界面 34
3.1.2 FLUENT 6.3的图形用户界面 34
3.1.3 FLUENT 6.3的文本用户界面及
Scheme表达式 37
3.1.4 FLUENT 6.3的图形控制及鼠标
使用 39
3.2 FLUENT 6.3对网格的基本
操作 40
3.2.1 导入和检查网络 40
3.2.2 显示和修改网格 44
3.3 选择FLUENT 6.3求解器及运行
环境 49
3.3.1 FLUENT 6.3求解器的比较与
选择 49
3.3.2 FLUENT 6.3计算模式的选择 50
3.3.3 FLUENT 6.3运行环境的选择 50
3.3.4 FLUENT 6.3的基本物理模型 51
3.3.5 FLUENT 6.3的材料定义 57
3.4 设置FLUENT 6.3的边界
条件 58
3.5 设置FLUENT 6.3的求解
参数 70
第4章 网格生成软件GAMBIT 72
4.1 GAMBIT简介 72
4.1.1 GAMBIT的功能及特点 72
4.1.2 GAMBIT的操作界面 73
4.2 GAMBIT的操作步骤 76
4.2.1 建立几何模型 76
4.2.2 划分网格 79
4.2.3 定义边界 81
4.2.4 GAMBIT与其他软件的联用 83
4.3 GAMBIT应用实例 83
4.3.1 三维直通管内的湍流模型与网格
划分 83
4.3.2 二维轴对称喷嘴模型与网格
划分 86
4.3.3 三维V形管道模型与网格划分 88
4.3.4 二维搅拌模型与网格划分 91
4.3.5 三维气体吸收塔模型与网格
划分 95
4.3.6 三管相贯模型与网格划分 98
第5章 Tecplot软件使用入门 105
5.1 Tecplot软件概述 105
5.1.1 Tecplot软件的启动 105
5.1.2 Tecplot软件的界面 105
5.2 Tecplot软件绘图环境设置 110
5.2.1 帧的创建和编辑 110
5.2.2 网格和标尺的设定 111
5.2.3 坐标系统 111
5.3 Tecplot软件使用技巧 112
5.3.1 XY曲线图显示 112
5.3.2 二维视图显示 114
5.3.3 三维视图显示 118
5.4 Tecplot软件的数据格式 120
5.4.1 Tecplot软件的数据层次 120
5.4.2 多数据区域 122
5.4.3 数据区域中的数据结构 122
5.5 Tecplot软件对FLUENT软件的
数据进行后处理 122
5.5.1 Tecplot软件读取FLUENT软件的
文件数据 122
5.5.2 Tecplot软件后处理实例——三维
弯管水流速度场模拟 124
第6章 UDF使用简介 132
6.1 UDF基础 132
6.1.1 UDF概述 132
6.1.2 FLUENT软件中的网格拓扑 133
6.1.3 FLUENT软件中的数据类型 134
6.2 UDF宏 134
6.2.1 UDF中访问FLUENT软件中的
变量的宏 134
6.2.2 UDF实用工具宏 140
6.2.3 常用DEFINE宏 150
6.3 UDF的解释和编译 154
6.3.1 UDF的解释 154
6.3.2 UDF的编译 154
6.3.3 在FLUENT软件中激活
UDF 155
6.4 UDF应用实例——管道流动凝固
过程 157
第7章 湍流模型模拟 164
7.1 湍流模型概述 164
7.1.1 单方程模型 164
7.1.2 标准k-?模型 165
7.1.3 重整化群k-?模型 166
7.1.4 可实现k-?模型 166
7.1.5 Reynolds应力模型 167
7.1.6 大涡模拟 168
7.2 湍流模型的设置 169
7.3 湍流模型实例——瀑布流过
圆柱形石块时的流场 170
第8章 多相流模型模拟 180
8.1 FLUENT软件中的多相流
模型 180
8.1.1 VOF模型 180
8.1.2 Mixture 模型 181
8.1.3 Eulerian 模型 181
8.2 通用多相流模型的选择与
使用 182
8.2.1 通用多相流模型的选择 182
8.2.2 通用多相流模型的设置 182
8.2.3 一般多相流问题的求解策略 184
8.3 多相流计算实例 184
8.3.1 二维喷射流场模拟 184
8.3.2 水油混合物T形管流动模拟 190
第9章 滑移网格模型模拟 196
9.1 滑移网格模型概述 196
9.2 滑移网格的设置 197
9.3 滑移网格实例分析——十字
搅拌器流场模拟 198
第10章 动网格模型模拟 204
10.1 动网格模型概述 204
10.2 动网格的设置 205
10.2.1 动网格参数的设置 206
10.2.2 动网格运动方式的定义 207
10.2.3 动网格预览 208
10.3 动网格实例分析 209
10.3.1 二维实体入水模拟 209
10.3.2 三维活塞在气缸中的运动
模拟 215
第11章 物质运输和有限速率化学
反应模型模拟 224
11.1 有限速率化学反应 224
11.1.1 化学反应模型概述 224
11.1.2 有限速率化学反应的设置 228
11.1.3 PDF输运模型 231
11.2 燃烧模型 232
11.2.1 燃烧模型概述 232
11.2.2 燃烧模型的计算方式 234
11.2.3 燃烧模拟的设置 236
11.3 组分传输和化学反应模型
实例 237
11.3.1 气体燃烧温度场模拟 237
11.3.2 废气排放组分浓度模拟 242
第12章 并行计算 248
12.1 开启并行求解器 248
12.2 使用并行网络工作平台 248
12.3 分割网格 249
12.4 检测并提高并行性能 253
第13章 FLUENT 6.3综合应用
实例 254
13.1 二维三通管内流体的流动
分析 254
13.2 二维自然对流换热问题的
分析 266
13.3 喷嘴内气体流动分析 274
13.4 U形管内流体运动分析 280
13.5 套管内气液两相流动模拟 285
13.6 三维室内温度传热模拟 293
13.7 液相凝固温度模拟 300
13.8 二维瞬间闸门倾洪流动
模拟 304
13.9 水浴加热保温流场模拟 310
13.10 三维流-固耦合散热
模拟 315
