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CAE分析大系——ANSYS ICEM CFD工程實例詳解 ( 簡體 字) |
作者:胡坤 李振北 編著 | 類別:1. -> 工程繪圖與工程計算 -> ANSYS |
譯者: |
出版社:人民郵電出版社 | 3dWoo書號: 55333 詢問書籍請說出此書號!【缺書】 NT售價: 400 元 |
出版日:9/1/2021 |
頁數:420 |
光碟數:0 |
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印刷:黑白印刷 | 語系: ( 簡體 版 ) |
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ISBN:9787115350671 |
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
(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: |
內容簡介: 《CAE分析大系——ANSYS ICEM CFD工程實例詳解》以計算流體動力學(CFD)的分析流程為主線,全書涉及以下內容:CFD工程應用基礎,包括CFD的基本概念和CFD工程應用一般流程;計算前處理,主要通過實例講解ANSYS ICEM CFD的應用技巧;求解器,包括ANSYS FLUENT各計算模塊應用的實例講解;計算后處理,包括后處理結果處理軟件ANSYS CFD-POST的使用技巧以及ANSYS工程優化模塊Design Explorer的使用。 《CAE分析大系——ANSYS ICEM CFD工程實例詳解》有配套相關案例模型文件,并專門配備了視頻講解。此外,讀者還可以通過V公眾平臺iCAX與作者進行互動解答問題。 《CAE分析大系——ANSYS ICEM CFD工程實例詳解》可作為初學者的入門教程,也可作為中高 級使用者的參考資料。本書章節間沒有緊密的聯系,因此既適合全書閱讀,也適合分章節進行閱讀。 |
目錄:第 一部分 CFD工程應用基礎
第 1章 概述 10 1.1 什么是CFD 10 1.2 CFD發展概況 11 1.3 CFD工程應用領域 12 1.4 什么時候使用CFD軟件 13 1.5 通用流體計算軟件的利與弊 13 1.6 本書讀者定位 14 1.7 本書特點 14
第 2章 ANSYS CFD軟件簡介 16 2.1 CFD工程應用一般流程 16 2.1.1 計算前處理 16 2.1.2 計算求解器 16 2.1.3 計算后處理 17 2.2 ANSYS CFD軟件族簡介 17 2.2.1 前處理軟件:ICEM CFD 17 2.2.2 CFD求解器:Fluent 18 2.2.3 CFD求解器:CFX 19 2.2.4后處理模塊:CFD-POST 21
第 二部分 計算前處理
第3章 流體計算域 24 3.1 計算域模型 24 3.1.1 內流計算域 24 3.1.2 外流計算域 25 3.1.3 混合計算域 25 3.2 計算域生成方法 25 3.2.1 直接建模 25 3.2.2 幾何抽取 25 3.3 計算域簡化 26 3.4 多區域計算模型 26 3.4.1 Interface 27 3.4.2 Interior 27 3.5 計算域創建工具ANSYS DesignModeler 27 3.5.1 Fill 功能 28 3.5.2 Enclosure 功能 29 3.6 計算域創建實例 29 3.6.1 【實例3-1】直接創建計算域 29 3.6.2 【實例3-2】Fills方式創建計算域模型 32 3.6.3 【實例3-3】Enclosure方式創建計算域模型 34 3.6.4 【實例3-4】創建混合計算域 35 3.7 本章小結 37
第4章 流體網格 38 4.1 流體網格基礎概念 38 4.1.1 網格術語 38 4.1.2 網格形狀 38 4.1.3 結構網格與非結構網格 39 4.2 網格的度量 39 4.2.1 網格數量 39 4.2.2 網格質量 40 4.3 流體網格劃分軟件:ICEM CFD簡介 40 4.3.1 ICEM CFD主要特點 41 4.3.2 ICEM CFD中的文件類型 41 4.3.3 ICEM CFD操作界面 41 4.3.4 ICEM CFD操作鍵 47 4.3.5 ICEM CFD的啟動 47 4.3.6 ICEM CFD網格劃分基本流程 48 4.4 本章小結 49
第5章 ICEM CFD幾何操作 50 5.1 ICEM CFD中的幾何組織形式 50 5.2 基本幾何創建 50 5.2.1 點的創建 50 5.2.2 線的創建 52 5.2.3 面操作 54 5.2.4 Body創建 55 5.3 幾何修補 56 5.3.1 幾何拓撲構建 56 5.3.2 幾何檢查 57 5.3.3 封閉孔洞與去除孔洞 58 5.3.4 邊匹配 58 5.3.5 特征檢測 58 5.4 輔助幾何 59 5.5 幾何操作實例 59 5.5.1 【實例5-1】快速流道抽取 59 5.5.2 【實例5-2】幾何建模 62 5.5.3 【實例5-3】幾何修補 68 5.6 本章小結 71
第6章 ICEM CFD六面體網格劃分 72 6.1 塊基本概念 72 6.1.1 塊的層次結構 72 6.1.2 初始塊的創建 72 6.1.3 塊的關聯操作 75 6.2 自頂向下構建塊 79 6.2.1 常規切分 79 6.2.2 O型切分 80 6.2.3 Y型切分 87 6.2.4 【實例6-1】2D塊切割實例 91 6.2.5 【實例6-2】3D塊切割實例 96 6.3 自底向上構建塊 98 6.3.1 From Vertices/Faces 99 6.3.2 Extrude Faces 100 6.3.3 由2D塊形成3D塊 101 6.3.4 【實例6-3】彈簧網格劃分 102 6.4 常見分塊策略 104 6.5 塊變換操作 110 6.5.1 塊平移 110 6.5.2 塊旋轉 110 6.5.3 塊鏡像 111 6.5.4 塊縮放 111 6.5.5 周期塊復制 111 6.5.6 【實例6-4】塊平移操作 111 6.5.7 【實例6-5】塊旋轉操作 115 6.6 Edge網格參數設置 119 6.6.1 參數設置對話框及各參數含義 119 6.6.2 節點分布律 121 6.6.3 邊界層網格 123 6.6.4 【實例6-6】分叉管網格劃分 124 6.6.5 【實例6-7】外流場邊界層網格 127 6.7 【實例6-8】排煙風道網格劃分 129 6.8 本章小結 133
第7章 ICEM CFD非結構網格劃分 134 7.1 非結構網格生成 134 7.2 全局網格參數設置 134 7.2.1 全局網格尺寸設置 135 7.2.2 殼網格參數 136 7.2.3 體網格參數設置 139 7.2.4 棱柱網格設置 139 7.2.5 周期網格設置 141 7.3 Part網格設置 141 7.4 面網格參數設置 143 7.5 線網格參數設置 144 7.6 密度盒 144 7.7 網格生成 145 7.8 【實例7-1】分支管非結構網格劃分 146 7.9 【實例7-2】活塞閥裝配體網格劃分 148
第8章 ICEM CFD常用技巧 151 8.1 ICEM CFD快捷鍵 151 8.1.1 Geometry快捷鍵 151 8.1.2 Edit Mesh快捷鍵 152 8.1.3 Blocking快捷鍵 153 8.1.4 選擇模式快捷鍵 154 8.2 創建多區域網格 156 8.2.1 Interface與Interior 156 8.2.2 【實例8-1】非結構網格多計算域模型 156 8.2.3 【實例8-2】結構網格多計算域模型 160 8.2.4 【實例8-3】網格模型組裝 162 8.3 創建周期網格 164 8.3.1 指定幾何周期 164 8.3.2 周期頂點定義 165 8.3.3 【實例8-4】2D旋轉周期網格 165 8.3.4 【實例8-5】2D平移周期網格 173 8.3.5 【實例8-6】3D旋轉周期網格 175
第三部分 求解器
第9章 FLUENT用戶界面 180 9.1 FLUENT的啟動 180 9.1.1 啟動方式 180 9.1.2 FLUENT啟動界面 181 9.2 軟件界面 183 9.2.1 Meshing模式界面 183 9.2.2 Solution模式界面 184 9.3 FLUENT操作流程 191
第 10章 FLUENT Meshing模式 192 10.1 【實例10-1】Tet網格劃分 192 10.2 【實例10-2】分區混合網格劃分 196
第 11章 FLUENT前處理基礎 199 11.1 FLUENT前處理流程 199 11.2 網格控制 200 11.2.1 網格縮放 200 11.2.2 網格檢查 201 11.2.3 網格顯示 201 11.3 求解設置中的一些基本概念 202 11.3.1 壓力基與密度基求解器 202 11.3.2 穩態與瞬態計算 203 11.3.3 FLUENT中的壓力 205 11.4 湍流模型 207 11.4.1 湍流和層流判斷 207 11.4.2 湍流求解方法 207 11.4.3 FLUENT中的湍流模型 208 11.4.4 y+的基本概念 210 11.4.5 壁面函數 212 11.4.6 邊界湍流設置 212 11.5 邊界條件 214 11.5.1 邊界條件分類 214 11.5.2 邊界條件設置 215
第 12章 FLUENT后處理基礎 216 12.1 后處理概述 216 12.2 FLUENT后處理操作 216 12.2.1 創建特征位置 216 12.2.2 流場可視化 220 12.2.3 Graphics and Animations 220 12.2.4 動畫創建 223 12.2.5 圖形設置選項 225 12.2.6 Plot 227 12.2.7 Reports 228
第 13章 基本流動問題計算 231 13.1 【實例13-1】翼型計算(可壓流動) 231 13.1.1 問題描述 231 13.1.2 FLUENT前處理設置 231 13.1.3 結果后處理 237 13.2 【實例13-2】卡門渦街計算(瞬態計算) 239 13.2.1 問題描述 240 13.2.2 FLUENT前處理設置 241 13.2.3 結果后處理 245
第 14章 動區域計算模型 246 14.1 運動區域計算概述 246 14.2 單運動參考系模型 247 14.2.1 SRF模型中的網格模型 247 14.2.2 在FLUENT中使用SRF模型 248 14.2.3 SRF模型求解策略 250 14.3 多運動參考系模型 250 14.3.1 多參考系模型 250 14.3.2 混合面模型 252 14.3.3 滑移網格模型 253 14.4 【實例14-1】離心壓縮機仿真計算(SRF模型) 253 14.4.1 問題描述 253 14.4.2 FLUENT前處理設置 253 14.4.3 后處理分析 260 14.5 【實例14-2】垂直軸風力機流場計算(MRF) 263 14.5.1 問題描述 263 14.5.2 FLUENT前處理設置 264 14.5.3 后處理分析 268 14.6 【實例14-3】垂直軸風力機流場計算(滑移網格) 270 14.6.1 模型描述 270 14.6.2 UDF定義 270 14.6.3 FLUENT前處理設置 271 14.6.4 后處理分析 274
第 15章 動網格模型 276 15.1 FLUENT中使用動網格 276 15.2 網格更新方法 276 15.2.1 Smoothing 276 15.2.2 Layering 279 15.2.3 Remeshing 280 15.3 運動指定 281 15.3.1 瞬態Profile 281 15.3.2 動網格中的UDF 283 15.4 運動區域定義 284 15.4.1 靜止部件(Stationary) 285 15.4.2 剛體(Rigid Body) 285 15.4.3 變形體(Deforming) 285 15.4.4 其他類型 286 15.5 網格預覽 286 15.6 【實例15-1】齒輪泵仿真 287 15.6.1 問題描述 287 15.6.2 FLUENT前處理設置 288 15.6.3 計算后處理 296 15.7 【實例15-2】利用6DOF計算船舶行駛情況 296 15.7.1 問題描述 297 15.7.2 FLUENT前處理設置 297 15.7.3 計算后處理 305 15.8 【實例15-3】止回閥流場計算 307 15.8.1 問題描述 307 15.8.2 FLUENT前處理設置 308 15.8.3 計算后處理 312
第 16章 多相流模型 313 16.1 多相流概述 313 16.1.1 多相流定義 313 16.1.2 多相流形態 313 16.2 FLUENT中的多相流模型 314 16.2.1 多相流模型的選擇 315 16.2.2 FLUENT多相流模擬步驟 316 16.2.3 VOF模型設置 317 16.2.4 Mixture模型設置 318 16.2.5 Eulerian模型設置 319 16.3 【實例16-1】空化現象仿真計算(Mixture模型) 320 16.3.1 物理現象描述 320 16.3.2 幾何模型 320 16.3.3 建立模型并劃分網格 321 16.3.4 FLUENT前處理設置 323 16.3.5 后處理分析 328 16.4 【實例16-2】潰壩模擬(VOF模型) 329 16.4.1 問題描述 330 16.4.2 建立模型及劃分網格 330 16.4.3 FLUENT前處理設置 330 16.4.4 后處理分析 334 16.5 【實例16-3】鼓泡塔仿真計算(Eulerian模型) 336 16.5.1 問題描述 336 16.5.2 幾何模型 336 16.5.3 FLUENT前處理設置 336 16.5.4 后處理分析 340
第 17章 組分輸運及反應流模型 342 17.1 FLUENT中的組分輸運及反應流模型 342 17.2 組分輸運模型前處理 343 17.2.1 無反應組分輸運模型 343 17.2.2 有限反應速率模型 345 17.3 【實例17-1】引擎著火導致氣體擴散 345 17.3.1 問題描述 345 17.3.2 FLUENT前處理操作 346 17.3.3 計算后處理 351 17.4 【實例17-2】錐形燃燒器燃燒模擬(有限速率模型) 353 17.4.1 實例簡介 353 17.4.2 問題描述 353 17.4.3 FLUENT前處理設置 353 17.4.4 計算后處理 357 17.5 【實例17-3】錐形燃燒器燃燒模擬(zimount預混模型) 358 17.5.1 實例概述 358 17.5.2 FLUENT前處理設置 359 17.5.3 計算后處理 362
第四部分 計算后處理及工程應用
第 18章 流體計算后處理 366 18.1 流體計算后處理概述 366 18.2 常用的流體計算后處理工具 366 18.3 CFD-POST計算后處理一般流程 366
第 19章 CFD-POST應用 360 19.1 CFD-POST的啟動方式 368 19.1.1 直接啟動CFD-POST 368 19.1.2 從Workbench中啟動CFD-POST 369 19.1.3 從計算軟件中啟動CFD-POST 369 19.2 CFD-POST軟件工作界面 369 19.2.1 CFD-POST的菜單項 370 19.2.2 工具欄按鈕 371 19.3 CFD-POST后處理功能 371 19.3.1 創建后處理位置 371 19.3.2 生成后處理對象 378 19.3.3 數據操作 383 19.3.4 其他工具 387 19.4 【實例19-1】CFD-POST基本操作 387 19.5 【實例19-2】定量后處理 394 19.6 【實例19-3】比較多個CASE 397 19.7 【實例19-4】瞬態后處理 399
第 20章 CFD-POST高 級功能 402 20.1 CEL基礎 402 20.1.1 運算符 402 20.1.2 常量 403 20.1.3 標準函數 403 20.1.4 基本變量 404 20.1.5 CFD-POST函數 405 20.2 CCL基礎 406 20.2.1 CCL基本結構 406 20.2.2 CCL語法細節 407 20.3 CFD-POST自動化 408 20.3.1 報告模板定義 409 20.3.2 模板操作 410 20.3.3 【實例20-1】定義后處理模板 411
第 21章 Design Xplorer優化設計 415 21.1 數值優化概述 415 21.2 Design Xplorer概述 415 21.3 Design Xplorer優化基礎 416 21.3.1 基本概念 416 21.3.2 ANSYS Design Xplorer基本設置 417 21.3.3 目標驅動優化設計 420 |
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