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ANSYS Fluent2020綜合應用案例詳解

( 簡體 字)
作者:劉斌類別:1. -> 工程繪圖與工程計算 -> Fluent
譯者:
出版社:清華大學出版社ANSYS Fluent2020綜合應用案例詳解 3dWoo書號: 54348
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NT定價: 495
折扣價: 465

出版日:5/1/2021
頁數:402
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787302576778
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

CFD(Computational Fluid Dynamics,計算流體動力學)的基本定義是通過計算機進行數值計算和圖像顯示,分析包含流體流動和熱傳導等相關物理現象的系統。
2006年5月,Fluent成為全球最大的CAE軟件供應商——ANSYS大家庭中的重要成員。所有的Fluent軟件將被集成在ANSYS Workbench環境下,共享先進的ANSYS公共CAE技術。
ANSYS Fluent 2020是ANSYS推出的新版本的Fluent軟件,該版本較之前的版本在求解算法、網格劃分及優化、物理模型、材料屬性定義、并行運算、用戶自定義函數等方面有了一定的改進。
本書特點
本書由從事Fluent工作多年的一線人員編寫,是《ANSYS Fluent 2020流體計算從入門到精通》的姊妹篇,更偏重于綜合應用案例的講解。本書在編寫的過程中不僅注重繪圖技巧的介紹,還重點講解Fluent和工程實際的關系。本書主要有以下特色:
基礎和實例講解并重。本書可作為對Fluent有一定基礎的用戶制定工程問題分析方案、精通高級前后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經驗結合Fluent軟件的各功能,從點到面,詳細地講解給讀者。
信息量大。本書包含的內容全面,讀者在學習的過程中不僅可以關注細節,還可以從整體出發,了解CFD的分析流程,需要關注包括什么內容、注意什么細節。
結構清晰。本書結構清晰、由淺入深,內容主要以綜合應用案例講解為主,兼顧流體仿真行業的專業基礎知識。
本書內容
本書共12章,通過大量經典實例系統地介紹前處理、計算以及后處理的詳細過程,可以讓讀者在短時間內把握學習的要領,掌握ANSYS Fluent的高級應用技術。各章節內容安排如下:
第1章簡要介紹CFD軟件和Fluent軟件,具體介紹ANSYS Fluent的功能模塊和基本分析過程。
第2章主要介紹Gambit 2.4及ANSYS ICEM CFD的基礎應用,還會介紹ANSYS Fluent中進行并行運算的方法。
第3章主要介紹Fluent中的基本物理模型及其理論基礎,并簡要介紹部分物理模型的基本操作步驟。
第4章主要介紹Fluent強大的后處理能力,還會介紹后處理的基本步驟。
第5章通過井火箭發射過程模擬和飛機拋離副油箱過程的模擬介紹動網格的應用。
第6章和第7章介紹傳熱及輻射模型的應用,詳細講解太陽加載模型的設置及應用,介紹電力變壓器及埋地管廊輸電電纜傳熱分析的設置及應用。
第8∼10章介紹燃燒模型和化學反應模型的應用,詳細講解液體燃料燃燒、煤燃燒及預混氣體化學反應模擬的過程和方法,介紹組分輸送模型下教室甲醛擴散及海水溝渠內藥物擴散分析的過程和方法。
第11章介紹多相流模型的應用,詳細講解氣固兩相流、氣液兩相流方面的三個實例。
第12章講解三個經典實例,包括固體燃料電池的模擬、汽車擋風除冰過程模擬和汽車歧管流動模擬。
配書資源——案例源文件和教學視頻
為了讓廣大讀者更快捷地學習和使用本書,本書提供了案例源文件和教學視頻。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即可。下載配套資源請掃描以下二維碼:

如果下載有問題,請發送電子郵件獲得幫助,郵件標題為“ANSYS Fluent 2020綜合應用案例詳解配書資源”。
讀者對象
本書適合的讀者對象如下:
? 從事流體計算的從業人員。
? 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。
雖然編者在編寫本書的過程中力求敘述準確、完善,但由于水平有限,書中欠妥之處在所難免,希望讀者和同仁能夠提出寶貴意見和建議。
為了方便解決本書疑難問題,讀者朋友在學習過程中遇到與本書有關的技術問題時,可以訪問微信公眾號“算法仿真在線”,編者會盡快給予解答。
編 者
2020年9月
內容簡介:

Fluent是通用ANSYS CFD的旗艦產品,在流體動力學計算中被廣泛應用。本書以ANSYS Fluent 2020版為基礎,詳細介紹利用Fluent進行流體分析的方法和技巧,并通過大量實例系統地介紹前處理、計算以及后處理的詳細過程,可使讀者在短時間內把握學習的要領,掌握Fluent流體計算的多種高級應用技術。本書內容包括:Fluent軟件功能及理論基礎簡介、Gambit及ANSYS ICEM CFD劃分網格方法、后處理方法、動網格應用、傳熱及輻射計算應用、燃燒及化學反應應用、組分輸送模型應用、多相流應用、固體燃料電池模擬和汽車工業相關應用等。
本書結構清晰、實例豐富,涵蓋Fluent多種高級應用計算,基礎知識與實用技能并重,可作為高等院校相關專業本科和碩士研究生的計算流體力學以及計算傳熱學的教材,也可供利用Fluent軟件進行流體流動數值模擬分析的廣大工程技術人員參考。
目錄:

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質量守琱韏{ 60
3.2.2動量守琱韏{ 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
序: