前 言
第1章 流體力學與CFD基礎1
1.1 流體介質屬性1
1.1.1 連續介質假設1
1.1.2 壓力、密度、比重、比容2
1.1.3 壓縮性、黏性4
1.1.4 理想氣體、真實氣體6
1.2 流體運動6
1.2.1 連續方程6
1.2.2 動量方程7
1.2.3 能量方程7
1.2.4 層流和湍流8
1.2.5 邊界層9
1.2.6 超聲速流動10
1.3 計算流體動力學10
1.3.1 有限體積法11
1.3.2 網格11
1.3.3 非牛頓流體數值模型14
1.3.4 湍流模型16
1.4 流體測量基礎17
1.4.1 壓力測量儀器17
1.4.2 流量測量儀器17
1.4.3 速度測量儀器18
1.5 小結與討論18
第2章 Flow Simulation簡介19
2.1 Flow Simulation軟件知識19
2.1.1 Flow Simulation的前世今生19
2.1.2 Flow Simulation軟件模塊20
2.1.3 Flow Simulation項目文件結構21
2.1.4 目標22
2.1.5 修正壁面函數24
2.1.6 湍流k?ε模型24
2.1.7 計算域25
2.1.8 邊界條件26
2.1.9 流動凍結27
2.1.10 行程與迭代27
2.2 Flow Simulation元件簡化模型與設置27
2.2.1 風扇27
2.2.2 多孔板30
2.2.3 多孔介質32
2.2.4 印刷電路板35
2.2.5 輻射表面36
2.2.6 接觸熱阻37
2.2.7 散熱器39
2.2.8 熱接點40
2.2.9 熱導管40
2.2.10 熱電冷卻器41
2.2.11 雙熱阻43
2.3 小結與討論44
第3章 閥門內流場仿真45
3.1 行業知識45
3.1.1 流量系數45
3.1.2 流阻系數46
3.2 模型描述46
3.3 模型設置47
3.3.1 分析前的整體考慮47
3.3.2 操作過程48
3.4 模型更新、克隆與配置58
3.4.1 創建新的配置58
3.4.2 重新提交計算59
3.4.3 創建不同角度的多個配置59
3.5 小結與討論：原始模型與CFD仿真模型59
第4章 汽車外流場仿真61
4.1 行業知識61
4.1.1 阻力系數61
4.1.2 風洞試驗61
4.2 模型描述62
4.3 模型設置63
4.3.1 投影面積設置63
4.3.2 CFD模型設置64
4.4 后處理與結果解讀71
4.5 自適應網格72
4.5.1 手動自適應細化73
4.5.2 基于結果的自適應網格73
4.6 小結與討論：穩態和瞬態問題74
第5章 換熱器仿真75
5.1 行業知識75
5.1.1 傳熱系數76
5.1.2 傳熱量76
5.1.3 傳熱面積76
5.1.4 努塞爾數76
5.2 共軛傳熱76
5.3 模型描述76
5.4 模型設置77
5.5 后處理與結果解讀84
5.6 小結與討論：網格對結果的影響85
第6章 旋轉設備仿真87
6.1 行業知識87
6.1.1 風機主要技術參數87
6.1.2 水泵主要技術參數87
6.2 旋轉物體的模擬方法89
6.2.1 移動壁面邊界條件89
6.2.2 MRF旋轉參考坐標系89
6.2.3 瞬態滑移網格90
6.3 模型描述91
6.4 模型設置91
6.5 后處理與結果解讀96
6.6 小結與討論：加快計算收斂的方法97
第7章 電子設備散熱仿真99
7.1 行業知識99
7.1.1 芯片封裝類型99
7.1.2 電子行業散熱仿真 101
7.2 電子冷卻模塊102
7.3 模型描述102
7.4 模型設置103
7.5 后處理與結果解讀110
7.6 CircuitWorks113
7.7 小結與討論：內流場與外流場的選擇115
第8章 電感線圈焦耳熱仿真116
8.1 模型描述116
8.2 模型設置116
8.3 后處理與結果解讀122
8.4 小結與討論：電場相關問題124
第9章 LED照明燈具仿真125
9.1 模型描述125
9.2 模型設置125
9.3 后處理與結果解讀130
9.4 參數研究131
9.5 小結與討論：傳熱模式的選擇133
第10章 醫療器械仿真134
10.1 模型描述134
10.2 模型設置134
10.3 后處理與結果解讀139
10.4 流體混合與自由液面139
10.5 小結與討論：初始條件140
第11章 粒子分離設備仿真144
11.1 行業知識144
11.2 模型描述145
11.3 模型設置145
11.4 后處理與結果解讀150
11.5 粒子研究與示蹤物研究152
11.6 小結與討論：實時耦合與順序耦合153
第12章 室內空間流場仿真155
12.1 HVAC模塊155
12.1.1 高級輻射模型155
12.1.2 人體舒適度因子158
12.1.3 擴展的工程數據庫160
12.1.4 示蹤物研究161
12.2 模型描述162
12.3 模型設置163
12.4 后處理與結果解讀166
12.5 小結與討論：警告信息168
參考文獻173