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Fluent 2020流體計算從入門到精通(升級版)

( 簡體 字)
作者:凌桂龍類別:1. -> 工程繪圖與工程計算 -> Fluent
譯者:
出版社:電子工業出版社Fluent 2020流體計算從入門到精通(升級版) 3dWoo書號: 54542
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NT定價: 445
折扣價: 418

出版日:5/1/2021
頁數:516
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787121410741
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:

Fluent具有豐富的物理模型、先進的數值計算方法和強大的前后處理功能,在航空航天、汽車設計、石油天然氣、渦輪機設計等方面有著廣泛的應用。例如,在石油天然氣工業中的應用就包括燃燒、井下分析、噴射控制、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、耦合傳熱、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、噴霧干燥、動靜干涉、真實氣體等大批復雜現象的使用模型。
本書以最新的Fluent 2020為軟件版本進行編寫,該版本較以前的版本在性能方面有一定的改善,改進了以前版本中一些不足的地方。
1. 本書特色
? 詳略得當。本書在編寫過程中遵循的原則是將編者十多年的CFD經驗結合Fluent軟件的各項功能,從點到面,對基礎知識進行詳細的講解。
? 信息量大。本書包含的內容全面,讀者在學習的過程中不應只關注細節,還應從整體出發,了解CFD的分析流程,需要關注它包括什么內容。
? 結構清晰。本書結構清晰、由淺入深,從結構上主要分為基礎知識、功能應用和行業應用三大類,在講解基礎知識的過程中穿插實例講解,在介紹綜合應用的過程中也同步回顧重點基礎知識。
2. 本書內容
本書基于Fluent 2020版本編寫而成,分為三部分:第一部分為基礎知識;第二部分為功能應用,是根據Fluent相關計算模型而編寫的計算實例;第三部分為行業應用,是根據Fluent的應用領域而編寫的計算實例。通過以上三個部分的介紹,可使讀者對Fluent軟件有充分的認識和理解,從而快速掌握新版本軟件的應用。
第一部分:基礎知識。主要介紹計算流體力學的理論知識和Fluent的基本操作及后處理的相關知識。內容涉及流體力學的發展、流體力學的基本物理定律、CFD商業軟件及其各自的特點、網格劃分技術、Fluent軟件的求解過程和后處理等相關知識。
第1章 流體力學基礎 第2章 計算流體力學基礎
第3章 Fluent簡介 第4章 生成網格
第5章 Fluent計算設置 第6章 計算結果后處理
第二部分:功能應用。根據Fluent軟件的功能而專門定制算例,主要從Fluent能求解的實際物理問題入手,給出其具體的計算算例。主要內容包括動網格模型、燃燒模型、多相流模型及離散相模型,在講解過程中,各個模型并不是相互孤立的,而是相互穿插的,如動網格模型的算例中還包括兩相流模型及傳熱模型。
第7章 動網格問題的數值模擬 第8章 組分傳輸與燃燒
第9章 多孔介質數值模擬 第10章 多相流模型
第11章 離散相的數值模擬
第三部分:行業應用。通過具體的行業實例來講解Fluent軟件的應用,主要內容包括Fluent軟件在建筑、機械、航空航天、水利海洋、汽車、能源化工及電器相關行業工程中的應用。
第12章 建筑行業中的應用 第13章 機械行業中的應用
第14章 航空航天行業中的應用 第15章 水利海洋工程中的應用
第16章 汽車行業中的應用 第17章 能源化工行業中的應用
第18章 電器行業中的應用
配套資源包括書中所有案例的源文件,也可以從百度網盤中獲取(鏈接地址),讀者可以使用Fluent軟件打開相應的源文件,根據本書的介紹進行學習。
3. 讀者對象
本書適合Fluent初學者和期望提高利用Fluent進行流體仿真分析計算能力的讀者,具體包括如下人員。
★ 相關作業從業人員 ★ Fluent的初中級讀者
★ 高等院校理工科相關專業的學生 ★ 相關培訓機構的教師和學員
4. 本書作者
本書主要由凌桂龍編寫,雖然作者在編寫過程中力求敘述準確、完善,但由于水平有限,書中欠妥之處,請讀者及各位同行批評指正,在此表示誠摯的謝意。
5. 讀者服務
為了方便解決本書的疑難問題,讀者在學習過程中如遇到與本書有關的技術問題,可以發郵件,或訪問作者博客并留言,也可以加QQ群進行交流,我們會盡快給予解答,竭誠為您服務。
(微信服務公眾號)
                                 編著者
內容簡介:

Fluent軟件是目前國際上比較流行的商業CFD軟件,只要涉及流體、熱傳遞及化學反應等的工程問題,都可以用Fluent進行求解。全書分為三部分共18章,由淺入深地講解了Fluent仿真計算的各種功能。第一部分為基礎部分(第1~6章),包括計算流體的基礎理論與方法、劃分網格、Fluent求解設置、結果后處理等功能的介紹;第二部分(第7~11章)針對Fluent的具體物理模型給出了相應的案例,包括動網格模型、燃燒模型、多相流模型以及離散相模型的數值模擬等;第三部分(第12~18章)針對每個行業Fluent可以解決的流體仿真計算問題進行詳細的講解,涉及建筑、機械工程、航空航天、水利海洋工程、車輛工程、能源化工及電器等行業的應用。
目錄:

第一部分 基礎知識

第1章 流體力學基礎 1
1.1 基本概念 2
1.2 流體流動的分類 5
1.3 邊界層和物體阻力 5
1.4 層流和湍流 6
1.5 流體流動的控制方程 7
1.6 邊界條件 8
1.7 流體力學專業詞匯 9
1.8 本章小結 12
第2章 計算流體力學基礎 13
2.1 計算流體力學的發展 14
2.2 計算流體力學的求解過程 15
2.3 數值模擬方法和分類 15
2.4 有限體積法的基本思想 17
2.5 有限體積法的求解方法 18
2.6 計算流體力學應用領域 20
2.7 本章小結 20
第3章 Fluent簡介 21
3.1 Fluent概述 22
3.2 Fluent的軟件結構 22
3.2.1 Fluent啟動 23
3.2.2 Fluent用戶界面 25
3.2.3 Fluent文件的讀入與
輸出 27
3.3 Fluent軟件特點 31
3.4 Fluent求解步驟 33
3.4.1 制訂分析方案 34
3.4.2 求解步驟 34
3.5 Fluent使用的文件類型 35
3.6 Fluent 19.0新功能介紹 36
3.7 本章小結 40
第4章 生成網格 41
4.1 網格生成概述 42
4.1.1 網格劃分技術 42
4.1.2 網格類型 42
4.2 ANSYS ICEM CFD網格劃分 43
4.2.1 工作流程 44
4.2.2 ICEM CFD的文件類型 44
4.2.3 ICEM CFD的用戶界面 45
4.2.4 ANSYS ICEM CFD
基本用法 46
4.2.5 ANSYS ICEM CFD
實例分析 72
4.3 Meshing模式 83
4.3.1 啟動Meshing模式 83
4.3.2 導入模型 84
4.3.3 網格設置 85
4.3.4 切換到Solution模式 87
4.4 GAMBIT網格劃分 87
4.4.1 GAMBIT生成網格的
步驟 87
4.4.2 GAMBIT圖形用戶界面 89
4.4.3 GAMBIT菜單命令 90
4.4.4 幾何建模 91
4.4.5 網格劃分 93
4.4.6 設定區域類型 95
4.5 本章小結 98
第5章 Fluent計算設置 99
5.1 網格導入與工程項目保存 100
5.1.1 啟動Fluent 100
5.1.2 網格導入 101
5.1.3 網格質量檢查 101
5.1.4 顯示網格 102
5.1.5 修改網格 103
5.1.6 光順網格與交換單元面 106
5.1.7 項目保存 107
5.2 設置求解器及操作條件 107
5.2.1 求解器設置 107
5.2.2 操作條件設置 108
5.3 物理模型設定 109
5.3.1 多相流模型 110
5.3.2 能量方程 112
5.3.3 湍流模型 112
5.3.4 輻射模型 115
5.3.5 組分輸運和反應模型 116
5.3.6 離散項模型 118
5.3.7 凝固和熔化模型 119
5.3.8 氣動噪聲模型 119
5.4 材料性質設定 120
5.4.1 物性參數 120
5.4.2 參數設定 121
5.5 邊界條件設定 123
5.5.1 邊界條件分類 123
5.5.2 邊界條件設置 124
5.5.3 常用邊界條件類型 127
5.6 求解控制參數設定 142
5.6.1 求解方法設置 142
5.6.2 松弛因子設置 144
5.6.3 求解極限設置 145
5.7 初始條件設定 146
5.7.1 定義全局初始條件 146
5.7.2 定義局部區域初始值 147
5.8 求解設定 148
5.8.1 求解設置 148
5.8.2 求解過程監視 149
5.9 本章小結 153
第6章 計算結果后處理 154
6.1 Fluent后處理功能 155
6.1.1 創建表面 155
6.1.2 圖形及可視化技術 156
6.1.3 動畫技術 158
6.2 CFD-Post后處理器 159
6.2.1 啟動后處理器 159
6.2.2 工作界面 160
6.2.3 創建位置 161
6.2.4 創建對象 171
6.2.5 創建數據 178
6.3 Tecplot使用介紹 179
6.3.1 工作界面 179
6.3.2 Tecplot數據格式 183
6.3.3 Tecplot基本操作 184
6.4 本章小結 186



第二部分 功能應用

第7章 動網格問題的數值模擬 187
7.1 動網格問題概述 188
7.2 齒輪泵的動態模擬 189
7.2.1 案例簡介 189
7.2.2 Fluent求解計算設置 189
7.2.3 求解計算 195
7.2.4 計算結果后處理及
分析 197
7.3 水波的動態模擬 200
7.3.1 案例簡介 200
7.3.2 Fluent求解計算設置 200
7.3.3 求解計算 206
7.3.4 計算結果后處理及
分析 208
7.4 鉆頭運動的動態模擬 209
7.4.1 案例簡介 209
7.4.2 Fluent求解計算設置 210
7.4.3 求解計算 215
7.4.4 計算結果后處理及
分析 217
7.5 本章小結 219
第8章 組分傳輸與燃燒 220
8.1 組分傳輸與燃燒概述 221
8.2 爆炸燃燒的數值模擬 223
8.2.1 案例簡介 223
8.2.2 Fluent求解計算設置 223
8.2.3 求解計算 226
8.2.4 計算結果后處理及
分析 230
8.3 石油燃燒的數值模擬 231
8.3.1 案例簡介 231
8.3.2 Fluent求解計算設置 231
8.3.3 求解計算 239
8.3.4 計算結果后處理及
分析 240
8.4 燃氣爐內燃燒的數值模擬 242
8.4.1 案例簡介 242
8.4.2 Fluent求解計算設置 242
8.4.3 求解計算 248
8.4.4 計算結果后處理及
分析 250
8.5 壁面反應數值模擬 251
8.5.1 案例簡介 251
8.5.2 Fluent求解計算設置 251
8.5.3 求解計算 256
8.5.4 計算結果后處理及
分析 258
8.6 本章小結 259
第9章 多孔介質數值模擬 260
9.1 多孔介質模型概述 261
9.2 多孔介質燃燒的數值模擬 262
9.2.1 案例簡介 262
9.2.2 Fluent求解計算設置 262
9.2.3 求解計算 266
9.2.4 計算結果后處理及
分析 268
9.3 本章小結 269
第10章 多相流模型 270
10.1 多相流概述 271
10.2 氣穴現象的數值模擬 273
10.2.1 案例簡介 273
10.2.2 Fluent求解計算設置 273
10.2.3 求解計算 278
10.2.4 計算結果后處理及
分析 280

10.3 水中氣泡破碎過程的
數值模擬 281
10.3.1 案例簡介 281
10.3.2 Fluent求解計算設置 281
10.3.3 求解計算 285
10.3.4 計算結果后處理及
分析 289
10.4 本章小結 291
第11章 離散相的數值模擬 292
11.1 離散相模型概述 293
11.2 噴霧干燥過程的數值模擬 294
11.2.1 案例簡介 294
11.2.2 Fluent求解計算設置 294
11.2.3 求解計算 299
11.2.4 計算結果后處理及
分析 301
11.3 彎管磨損的數值模擬 303
11.3.1 案例簡介 303
11.3.2 Fluent求解計算設置 304
11.3.3 求解計算 308
11.3.4 計算結果后處理及
分析 310
11.4 本章小結 312

第三部分 行業應用

第12章 建筑行業中的應用 313
12.1 高層建筑室外通風數值
模擬 314
12.1.1 案例介紹 314
12.1.2 啟動Fluent并導入
網格 314
12.1.3 定義求解器 315
12.1.4 定義模型 316
12.1.5 設置材料 316
12.1.6 邊界條件 317
12.1.7 求解控制 319
12.1.8 初始條件 320
12.1.9 求解過程監視 320
12.1.10 計算求解 320
12.1.11 結果后處理 321
12.2 室內通風模擬分析 323
12.2.1 案例介紹 323
12.2.2 啟動Fluent并導入
網格 323
12.2.3 定義求解器 324
12.2.4 定義模型 325
12.2.5 設置材料 326
12.2.6 邊界條件 326
12.2.7 求解控制 328
12.2.8 初始條件 328
12.2.9 求解過程監視 329
12.2.10 計算求解 330
12.2.11 結果后處理 330
12.3 本章小結 334
第13章 機械行業中的應用 335
13.1 閥門運動 336
13.1.1 案例介紹 336
13.1.2 啟動Fluent并導入
網格 336
13.1.3 定義求解器 337
13.1.4 定義模型 338
13.1.5 設置材料 338
13.1.6 邊界條件 339
13.1.7 設置分界面 340
13.1.8 動網格設置 341
13.1.9 求解控制 343
13.1.10 初始條件 343
13.1.11 求解過程監視 344
13.1.12 計算求解 344
13.1.13 結果后處理 345
13.2 風力渦輪機分析 346
13.2.1 案例介紹 346
13.2.2 啟動Fluent并導入
網格 347
13.2.3 定義求解器 347
13.2.4 定義模型 348
13.2.5 設置材料 348
13.2.6 邊界條件 349
13.2.7 設置分界面 351
13.2.8 動網格設置 352
13.2.9 求解控制 353
13.2.10 初始條件 353
13.2.11 求解過程監視 354
13.2.12 計算結果輸出設置 354
13.2.13 計算求解 355
13.2.14 結果后處理 355
13.3 本章小結 356
第14章 航空航天行業中的應用 357
14.1 火箭發射 358
14.1.1 案例介紹 358
14.1.2 啟動Fluent并導入
網格 358
14.1.3 設置分界面 360
14.1.4 定義求解器 361
14.1.5 定義模型 362
14.1.6 設置材料 363
14.1.7 邊界條件 364
14.1.8 動網格設置 366
14.1.9 求解控制 372
14.1.10 初始條件 372
14.1.11 求解過程監視 373
14.1.12 計算求解 374
14.1.13 結果后處理 374
14.2 機翼超音速流動 376
14.2.1 案例介紹 376
14.2.2 啟動Fluent并導入
網格 376
14.2.3 定義求解器 377
14.2.4 定義模型 378
14.2.5 設置材料 378
14.2.6 邊界條件 379
14.2.7 求解控制 380
14.2.8 初始條件 380
14.2.9 求解過程監視 380
14.2.10 計算求解 381
14.2.11 結果后處理 383
14.3 本章小結 387
第15章 水利海洋工程中的應用 388
15.1 自由表面流動 389
15.1.1 案例介紹 389
15.1.2 啟動Fluent并導入
網格 389
15.1.3 定義求解器 390
15.1.4 定義湍流模型 390
15.1.5 設置材料 391
15.1.6 定義多相流模型 391
15.1.7 求解控制 393
15.1.8 初始條件 393
15.1.9 求解過程監視 394
15.1.10 動畫設置 394
15.1.11 計算求解 396
15.1.12 結果后處理 396
15.2 凸臺繞流 398
15.2.1 案例介紹 398
15.2.2 啟動Fluent并導入
網格 398
15.2.3 定義求解器 399
15.2.4 定義湍流模型 400
15.2.5 設置材料 400
15.2.6 定義多相流模型 401
15.2.7 邊界條件 402
15.2.8 求解控制 405
15.2.9 初始條件 405
15.2.10 計算結果輸出設置 407
15.2.11 求解過程監視 408
15.2.12 動畫設置 408
15.2.13 計算求解 409
15.2.14 結果后處理 410
15.3 本章小結 415
第16章 汽車行業中的應用 416
16.1 催化轉換器內多孔介質
流動 417
16.1.1 案例介紹 417
16.1.2 啟動Fluent并導入
網格 417
16.1.3 定義求解器 418
16.1.4 定義湍流模型 419
16.1.5 設置材料 419
16.1.6 設置計算域 420
16.1.7 邊界條件 421
16.1.8 求解控制 422
16.1.9 初始條件 423
16.1.10 求解過程監視 423
16.1.11 計算求解 424
16.1.12 結果后處理 424
16.2 車燈傳熱分析 429
16.2.1 案例介紹 429
16.2.2 啟動Fluent并導入
網格 429
16.2.3 定義求解器 430
16.2.4 定義模型 431
16.2.5 設置材料 431
16.2.6 設置區域條件 433
16.2.7 邊界條件 434
16.2.8 求解控制 438
16.2.9 初始條件 439
16.2.10 求解過程監視 439
16.2.11 計算求解 442
16.2.12 結果后處理 443
16.3 本章小結 444
第17章 能源化工行業中的應用 445
17.1 反應器內粒子流動 446
17.1.1 案例介紹 446
17.1.2 啟動Fluent并導入
網格 446
17.1.3 定義求解器 447
17.1.4 定義湍流模型 447
17.1.5 邊界條件 448
17.1.6 定義離散相模型 449
17.1.7 修改邊界條件 451
17.1.8 設置材料 451
17.1.9 求解控制 452
17.1.10 初始條件 452
17.1.11 求解過程監視 453
17.1.12 計算求解 453
17.1.13 結果后處理 454
17.2 表面化學反應模擬 456
17.2.1 案例介紹 456
17.2.2 啟動Fluent并導入
網格 456
17.2.3 定義求解器 457
17.2.4 定義能量模型 458
17.2.5 定義多組分模型 458
17.2.6 設置材料 459
17.2.7 邊界條件 462
17.2.8 求解控制 467
17.2.9 初始條件 468
17.2.10 求解過程監視 468
17.2.11 計算求解 469
17.2.12 結果后處理 469
17.3 本章小結 473
第18章 電器行業中的應用 474
18.1 芯片傳熱分析 475
18.1.1 案例介紹 475
18.1.2 啟動Fluent并導入
網格 475
18.1.3 定義求解器 476
18.1.4 定義模型 477
18.1.5 設置材料 477
18.1.6 設置區域條件 478
18.1.7 邊界條件 479
18.1.8 求解控制 481
18.1.9 初始條件 481
18.1.10 求解過程監視 482
18.1.11 計算求解 483
18.1.12 結果后處理 483
18.1.13 網格自適應 485
18.1.14 計算求解 489
18.1.15 結果后處理 489
18.2 固體燃料電池分析 491
18.2.1 案例介紹 491
18.2.2 啟動Fluent并導入
網格 492
18.2.3 定義求解器 493
18.2.4 定義模型 494
18.2.5 設置材料 497
18.2.6 設置區域條件 499
18.2.7 邊界條件 501
18.2.8 求解控制 502
18.2.9 初始條件 503
18.2.10 求解過程監視 504
18.2.11 計算求解 504
18.2.12 結果后處理 504
18.3 本章小結 507
序: