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本書由淺入深地介紹瞭Fluent 17.0的使用方法及流體仿真的各種功能，包括計算流體的基礎理論與方法、創建幾何模型、網格劃分、Fluent求解設置以及後處理等。
針對每個Fluent可以解決的流體仿真計算問題都輔以相應的實例來講解，並給齣詳細的流體模擬計算的各個步驟，讀者通過這些實例的練習，既能夠快速、熟練、深入地掌握Fluent軟件的使用，也能夠掌握Fluent在實際工程中的工作流程和計算方法。

內容簡介

本書通過大量實例係統地介紹Fluent 17.0的使用方法，包括計算流體的基礎理論與方法、創建幾何模型、劃分網格、Fluent求解設置、後處理等功能的介紹，針對每個Fluent可以解決的流體仿真計算問題進行詳細講解，並輔以相應的實例，使讀者能夠快速、熟練、深入地掌握Fluent軟件。全書共分為16章，由淺入深地講解Fluent仿真計算的各種功能，從幾何建模到網格劃分，從計算求解到結果後處理，詳細地講解Fluent進行流體模擬計算的每一個步驟，使讀者能夠瞭解並掌握Fluent軟件的工作流程和計算方法。
本書結構嚴謹、條理清晰、重點突齣，非常適閤廣大Fluent初、中級讀者學習使用，也可作為大中專院校、社會培訓機構的教材以及工程技術人員的參考用書。

作者簡介

丁欣碩，高級工程師，已從事機械設計及仿真計算工作十餘年。精通ANSYS、AutoCAD、Pro/Engineer、Fluent等軟件，曾齣版《ANSYS Workbench 14.0從入門到精通》等計算機圖書，並利用業餘時間創建瞭中國CAX聯盟論壇。

目錄

第1章 流體力學與計算流體力學基礎 1
1.1 流體力學基礎 1
1.1.1 一些基本概念 1
1.1.2 流體流動的分類 5
1.1.3 邊界層和物體阻力 5
1.1.4 層流和湍流 7
1.1.5 流體流動的控製方程 7
1.1.6 邊界條件與初始條件 8
1.1.7 流體力學專業詞匯 9
1.2　計算流體力學基礎 12
1.2.1 計算流體力學的發展 12
1.2.2 計算流體力學的求解過程 13
1.2.3 數值模擬方法和分類 13
1.2.4 有限體積法的基本思想 15
1.2.5 有限體積法的求解方法 17
1.3　計算流體力學應用領域 18
1.4　常用的CFD商用軟件 18
1.4.1 PHOENICS 19
1.4.2 STAR-CD 19
1.4.3 STAR-CCM+ 19
1.4.4 CFX 20
1.4.5 Fluent 21
1.5 本章小結 22
第2章 Fluent軟件簡介 23
2.1 Fluent的軟件結構 23
2.1.1 啓動Fluent 24
2.1.2 Fluent用戶界麵 26
2.1.3 Fluent文件讀入與輸齣 27
2.2 Fluent計算類型及應用領域 32
2.3 Fluent求解步驟 33
2.3.1 製訂分析方案 33
2.3.2 求解步驟 33
2.4 Fluent使用的單位製 34
2.5 Fluent使用的文件類型 34
2.6 本章小結 35
第3章 創建幾何模型 36
3.1 建立幾何模型概述 36
3.2 DesignModeler簡介 37
3.2.1 啓動DesignModeler 37
3.2.2 DesignModeler的用戶界麵 38
3.3 草圖模式 40
3.3.1 進入草圖模式 40
3.3.2 創建新平麵 40
3.3.3 創建草圖 41
3.3.4 幾何模型的關聯性 41
3.4 創建3D幾何體 42
3.4.1 拉伸 42
3.4.2 鏇轉 43
3.4.3 掃掠 44
3.4.4 直接創建3D幾何體 44
3.4.5 填充和包圍 45
3.5 導入外部CAD文件 46
3.6 創建幾何體的實例操作 48
3.7 本章小結 51
第4章 生成網格 52
4.1 網格生成概述 52
4.1.1 網格劃分技術 52
4.1.2 網格類型 52
4.2 ANSYS ICEM CFD簡介 53
4.2.1 工作流程 54
4.2.2 ICEM CFD的文件類型 55
4.2.3 ICEM CFD的用戶界麵 55
4.3 ANSYS ICEM CFD的基本用法 55
4.3.1 幾何模型的創建 56
4.3.2 幾何文件導入 59
4.3.3 網格生成 60
4.3.4 塊的生成 68
4.3.5 網格編輯 73
4.3.6 網格輸齣 79
4.4 ANSYS ICEM CFD實例分析 80
4.4.1 啓動ICEM CFD並建立分析
項目 80
4.4.2 導入幾何模型 81
4.4.3 模型建立 81
4.4.4 生成塊 84
4.4.5 網格生成 90
4.4.6 網格質量檢查 91
4.4.7 網格輸齣 91
4.5 本章小結 92
第5章 Fluent計算設置 93
5.1 網格導入與工程項目保存 93
5.1.1 啓動Fluent 93
5.1.2 網格導入 94
5.1.3 網格質量檢查 94
5.1.4 顯示網格 95
5.1.5 修改網格 96
5.1.6 光順網格與交換單元麵 100
5.1.7 項目保存 100
5.2 設置求解器及操作條件 100
5.2.1 求解器設置 101
5.2.2 操作條件設置 101
5.3 物理模型設定 102
5.3.1 多相流模型 102
5.3.2 能量方程 104
5.3.3 湍流模型 104
5.3.4 輻射模型 107
5.3.5 組分輸運和反應模型 108
5.3.6 離散相模型 110
5.3.7 凝固和融化模型 111
5.3.8 氣動噪聲模型 111
5.4 材料性質設定 112
5.4.1 物性參數 112
5.4.2 參數設定 113
5.5 邊界條件設定 116
5.5.1 邊界條件分類 116
5.5.2 邊界條件設置 117
5.5.3 常用邊界條件類型 119
5.6 求解控製參數設定 136
5.6.1 求解方法設置 136
5.6.2 鬆弛因子設置 138
5.6.3 求解極限設置 138
5.7 初始條件設定 139
5.7.1 定義全局初始條件 139
5.7.2 定義局部區域初始值 140
5.8 求解設定 141
5.8.1 求解設置 141
5.8.2 求解過程監視 143
5.9 本章小結 146
第6章 計算結果後處理 147
6.1 Fluent的後處理功能 147
6.1.1 創建錶麵 147
6.1.2 圖形及可視化技術 148
6.1.3 動畫技術 151
6.2 CFD-Post後處理器 152
6.2.1 啓動後處理器 152
6.2.2 工作界麵 152
6.2.3 創建位置 153
6.2.4 創建對象 163
6.2.5 創建數據 169
6.3 本章小結 171
第7章 穩態和非穩態模擬實例 172
7.1 管內穩態流動 172
7.1.1 案例介紹 172
7.1.2 啓動Fluent並導入
網格 173
7.1.3 定義求解器 174
7.1.4 定義模型 174
7.1.5 設置材料 175
7.1.6 邊界條件 175
7.1.7 設置計算域 177
7.1.8 求解控製 177
7.1.9 初始條件 178
7.1.10 求解過程監視 178
7.1.11 計算求解 179
7.1.12 結果後處理 179
7.2 噴嘴內瞬態流動 180
7.2.1 案例介紹 180
7.2.2 啓動Fluent並導入
網格 181
7.2.3 定義求解器 182
7.2.4 定義模型 182
7.2.5 設置材料 183
7.2.6 邊界條件 183
7.2.7 求解控製 184
7.2.8 初始條件 185
7.2.9 求解過程監視 185
7.2.10 網格自適應 186
7.2.11 計算求解 187
7.2.12 結果後處理 187
7.2.13 瞬態計算 189
7.2.14 瞬態計算結果 189
7.3 本章小結 191
第8章 內部流動分析實例 192
8.1 圓管內氣體的流動 192
8.1.1 案例介紹 192
8.1.2 啓動Fluent並導入
網格 193
8.1.3 定義求解器 193
8.1.4 定義模型 194
8.1.5 設置材料 194
8.1.6 邊界條件 195
8.1.7 求解控製 195
8.1.8 初始條件 196
8.1.9 求解過程監視 197
8.1.10 計算求解 197
8.1.11 結果後處理 197
8.2 三通內水的流動 199
8.2.1 案例介紹 199
8.2.2 啓動Fluent並導入
網格 199
8.2.3 定義求解器 200
8.2.4 定義模型 201
8.2.5 設置材料 202
8.2.6 設置區域條件 202
8.2.7 邊界條件 203
8.2.8 求解控製 204
8.2.9 初始條件 205
8.2.10 求解過程監視 205
8.2.11 計算求解 208
8.2.12 結果後處理 208
8.3 本章小結 210

前言/序言

前 言

Fluent軟件是目前國際上比較流行的商業CFD軟件，隻要涉及流體、熱傳遞及化學反應等工程問題，都可以用Fluent進行求解。Fluent 17.0是目前ANSYS公司推齣的最新版本。
Fluent具有豐富的物理模型、先進的數值方法以及強大的前後處理功能，在航空航天、汽車設計、石油天然氣、渦輪機設計等方麵有著廣泛的應用。例如，在石油天然氣工業上的應用包括燃燒、井下分析、噴射控製、環境分析、油氣消散/聚集、多相流、管道流動等。
Fluent可計算的物理問題包括可壓與不可壓流體、耦閤傳熱、熱輻射、多相流、粒子輸送過程、化學反應和燃燒問題。還擁有諸如氣蝕、凝固、沸騰、多孔介質、相間傳質、非牛頓流、噴霧乾燥、動靜乾涉、真實氣體等大批復雜現象的使用模型。
1．本書特點
本書由從事多年Fluent工作的一綫從業人員編寫。在編寫的過程中，不僅注重繪圖技巧的介紹，還將重點講解Fluent和工程實際的關係。本書主要有以下幾個特色。
? 基礎和實例講解並重。本書既可作為Fluent初學者的學習教材，又可作為對Fluent有一定基礎的用戶製定工程問題分析方案、精通高級前後處理與求解技術的參考書。
? 內容詳略得當。本書將編者10多年的CFD經驗結閤Fluent軟件的各功能，從點到麵，詳細地講解給讀者。
? 信息量大。本書包含的內容全麵，讀者在學習的過程中不僅可以關注細節，而且可以從整體齣發，瞭解CFD的分析流程，需要關注包括什麼內容，注意什麼細節。
? 結構清晰。本書結構清晰、由淺入深，從結構上主要分為基礎部分和案例部分兩大類，在講解基礎知識的過程中穿插實例的講解，在綜閤介紹的過程中同步迴顧重點的基礎知識。
2．本書內容
全書由淺入深地講解Fluent仿真計算的各種功能，從幾何建模到網格劃分，從計算求解到結果後處理，詳細地講解Fluent進行流體模擬計算的工作流程和計算方法。
本書主要分為兩部分，共16章。內容包括Fluent基礎和案例講解部分，其中基礎知識包括第1～6章，案例部分包括第7～16章，具體章節安排如下：

第1章 流體力學與計算流體力學基礎
第2章 Fluent軟件簡介
第3章 創建幾何模型
第4章 生成網格
第5章 Fluent計算設置
第6章 計算結果後處理
第7章 穩態和非穩態模擬實例
第8章 內部流動分析實例
第9章 外部流動分析實例
第10章 多相流分析實例
第11章 離散相分析實例
第12章 傳熱流動分析實例
第13章 多孔介質和氣動噪音分析實例
第14章 化學反應分析實例
第15章 動網格分析實例
第16章 Fluent在Workbench中的應用

3．配套資源下載
本書配套資源提供的實例源文件可以使用Fluent打開，根據書中的介紹進行學習。下載配套資源請用微信掃描下述二維碼：

在掃描二維碼後會用手機打開下載頁麵，也可以將資源文件推送到自己的郵箱中。
如果下載有問題，請電子郵件聯係booksaga@126.com，郵件主題為“Fluent 17.0流體仿真從入門到精通配書資源”。
4. 讀者對象
本書適閤的讀者對象如下：
? 從事流體計算的初學者
? 高等院校的教師和學生
? 相關培訓機構的教師和學員
? Fluent愛好者
? 廣大科研工作人員
5. 本書作者
本書主要由丁欣碩、劉斌編著，高飛、張迪妮、李戰芬、韓希強、張文電、宋玉旺、張明明、於滄海、淩桂龍、餘勝威、張亮亮、郭海霞、王芳、付文利、唐傢鵬、孫國強、喬建軍、李昕、林曉陽、劉冰也參與瞭本書部分章節的編寫。
6．讀者服務
雖然編者在編寫本書的過程中力求敘述準確、完善，但由於水平有限，書中欠妥之處在所難免，希望讀者和同仁能夠提齣寶貴建議和意見。

編者
2017年10月

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物流就是方便，正好學習要用

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