第1章緒論 1
1.1CFD軟件簡介 1
1.1.1CFD概述 1
1.1.2CFD的應用領域 2
1.1.3CFD商用軟件 3
1.2Fluent簡介 4
1.2.1Fluent的功能特點 4
1.2.2Fluent的求解技術 7
1.3Fluent分析過程 8
1.4小結 12
第2章前處理初步 13
2.1前處理軟件簡介 13
2.1.1Gambit簡介 13
2.1.2ANSYSICEMCFD簡介 14
2.1.3TGrid簡介 14
2.1.4GridPro簡介 14
2.1.5GridGen簡介 15
2.2Gambit基礎與應用 15
2.2.1Gambit軟件的幾何處理能力 16
2.2.2Gambit功能強大的網格生成技術 16
2.2.3Gambit的基本用法 19
2.2.4Gambit操作步驟 27
2.4.5Gambit應用實例 29
2.3ANSYSICEMCFD基礎與應用 32
2.3.1ANSYSICEMCFD的基本功能 32
2.3.2ANSYSICEMCFD的基本用法 36
2.3.3ANSYSICEMCFD的基本步驟 37
2.3.4ANSYSICEMCFD應用實例 40
2.4ANSYSFluent并行計算 47
2.4.1概述 48
2.4.2并行計算的一般過程 48
2.4.3實例分析 49
2.5小結 53
第3章基本模型及理論 54
3.1Fluent物理模型綜述 54
3.1.1湍流模型 54
3.1.2傳熱和輻射模型 55
3.1.3歐拉多相流模型 56
3.1.4離散相模型 56
3.1.5混合分數多相流模型和空泡模型 57
3.1.6氣動噪聲模型 57
3.1.7高精度的自由表面模型 59
3.1.8動網格模型 59
3.2流體動力學理論基礎 60
3.2.1質量守恒方程 60
3.2.2動量守恒方程 61
3.2.3能量方程 61
3.2.4湍流模型 61
3.3傳熱學理論基礎及應用 62
3.3.1傳熱學控制方程 62
3.3.2求解傳熱問題的基本步驟 65
3.4輻射傳熱理論基礎及應用 65
3.4.1輻射傳遞方程 66
3.4.2輻射模型類型設置過程 67
3.4.3定義物質的輻射特性 74
3.4.4輻射邊界條件的設置 74
3.4.5輻射模型的求解策略 78
3.5化學反應模型基礎及應用 81
3.5.1化學反應模型理論 81
3.5.2組分輸運和化學反應問題的基本設置 83
3.5.3定義混合物及其構成組分屬性 85
3.5.4定義組分的邊界條件 91
3.5.5化學混合和有限速率化學反應的求解步驟 92
3.5.6輸入CHEMKIN格式中的體積動力學機制 94
3.6壁面表面化學反應和化學蒸汽沉積模型 95
3.6.1表面組分和壁面表面化學反應理論基礎 95
3.6.2壁面表面化學反應模型的設置 97
3.6.3導入CHEMKIN格式的表面動力學機制 98
3.7微粒表面化學反應模型 99
3.7.1微粒表面化學反應模型理論基礎 99
3.7.2微粒表面化學反應模型的設置 101
3.8小結 102
第4章后處理 103
4.1數據顯示與文字報告生成 103
4.1.1通過邊界的流量 103
4.1.2邊界上的作用力 105
4.1.3計算投影面積 106
4.1.4計算表面積分和體積分 106
4.1.5參考值的設定 108
4.1.6生成直方圖和SolutionXYPlot面板的應用 108
4.1.7生成摘要報告 110
4.2圖形與可視化 110
4.2.1基本圖形生成 110
4.2.2等值線和云圖的顯示 112
4.2.3速度矢量的顯示 115
4.2.4顯示軌跡 117
4.3流場函數的定義 118
4.4小結 120
第5章動網格應用 121
5.1UDF用法簡介 121
5.1.1UDF的基本用法 121
5.1.2UDF編寫基礎 122
5.1.3UDF中的C語言基礎 123
5.2井下火箭發射過程二維模擬 127
5.2.1實例描述 127
5.2.2實例操作 127
5.3副油箱與飛機分離三維模擬 146
5.3.1實例描述 146
5.3.2實例操作 147
5.4小結 155
第6章基于輻射模型的熱分析 156
6.1綜述 156
6.2太陽加載模型 158
6.2.1簡介 159
6.2.2太陽射線跟蹤算法 159
6.2.3DO輻照算法 160
6.2.4太陽計算器 161
6.2.5太陽加載模型的設置 163
6.2.6太陽加載模型邊界條件的設置 166
6.3室內通風問題的計算實例 168
6.3.1實例描述 169
6.3.2實例操作 169
6.4使用DO輻射模型的頭燈熱模型 185
6.4.1實例描述 185
6.4.2實例操作 186
6.5小結 209
第7章基于傳熱模型的熱分析 210
7.1綜述 210
7.2變壓器內溫度場及流場仿真分析 211
7.2.1實例描述 211
7.2.2實例操作 211
7.3埋地管廊內電纜溫度場及流場仿真分析 223
7.3.1實例描述 223
7.3.2實例操作 223
7.4小結 235
第8章擴散火焰及預混燃燒分析 236
8.1化學反應模型簡介 236
8.2引火噴流擴散火焰的PDF傳輸模擬 238
8.2.1實例描述 238
8.2.2實例操作 238
8.3預混氣體化學反應的模擬 251
8.3.1實例描述 251
8.3.2實例操作 251
8.4小結 260
第9章液體燃燒及煤炭燃燒分析 261
9.1液體燃料燃燒模擬 261
9.1.1實例描述 262
9.1.2實例操作 262
9.2煤燃燒模擬 277
9.2.1實例描述 277
9.2.2實例操作 277
9.3小結 294
第10章泄漏及擴散分析 295
10.1教室內甲醛非穩態擴散特性研究模擬 295
10.1.1實例描述 295
10.1.2實例操作 296
10.2次氯酸鈉在海水溝渠內擴散特性研究模擬 307
10.2.1實例描述 307
10.2.2實例操作 307
10.3小結 317
第11章多相流分析 318
11.1綜述 318
11.2氣固兩相流動模擬 320
11.2.1實例描述 320
11.2.2實例操作 321
11.3車體液體燃料罐內部擋流板對振蕩的影響模擬 328
11.3.1實例描述 329
11.3.2實例操作 329
11.4水壩破壞多相流模擬 345
11.4.1實例描述 345
11.4.2實例操作 345
11.5小結 353
第12章Fluent經典應用實例 354
12.1固體燃料電池的模擬 354
12.1.1問題描述 354
12.1.2實例步驟 355
12.2汽車風擋除冰分析 369
12.2.1問題描述 370
12.2.2實例操作 370
12.3歧管流動分析 386
12.3.1問題描述 386
12.3.2實例操作 386
12.4小結 402