123,123

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　流動(dòng)傳熱問題普遍存在于實(shí)際工程和生活中，涉及流體機(jī)械設(shè)計(jì)、航天設(shè)計(jì)、汽車設(shè)計(jì)、生物醫(yī)學(xué)工業(yè)、化工處理工業(yè)、半導(dǎo)體設(shè)計(jì)等諸多工程領(lǐng)域。由于流動(dòng)傳熱問題的非線性和復(fù)雜多維性，理論流體力學(xué)在近幾十年來沒有顯著的突破。另外，有些流動(dòng)問題開展實(shí)驗(yàn)研究的成本高、風(fēng)險(xiǎn)大，也制約了問題的深入探究。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)迅速成為國(guó)際上一個(gè)強(qiáng)有力的研究領(lǐng)域，成為了進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)、動(dòng)量傳遞及燃燒、多相流和化學(xué)反應(yīng)研究的核心和重要技術(shù)。作為計(jì)算流體力學(xué)通用商業(yè)軟件的杰出代表，F(xiàn)LUENT已經(jīng)更新至15.0版本。為了幫助讀者迅速掌握計(jì)算流體力學(xué)的分析思路和熟悉FLUENT最新版本的功能，《FLUENT 15.0流場(chǎng)分析實(shí)戰(zhàn)指南》介紹FLUENT 15.0各個(gè)模型及使用方法，以及與FLUENT 15.0銜接的前后處理方法。全書以“功能講解+實(shí)例演練+視頻講解”的方式，通過大量實(shí)例全面介紹FLUENT各功能模型的使用方法與步驟，同時(shí)盡可能地展現(xiàn)不同的前后處理工具與FLUENT 15.0的有機(jī)配合?！禙LUENT 15.0流場(chǎng)分析實(shí)戰(zhàn)指南》可作為海洋、土木、建筑、水利、石油、儲(chǔ)運(yùn)、機(jī)械、自動(dòng)化、過程裝備等領(lǐng)域研究人員、教師、研究生和高年級(jí)本/?？粕膶W(xué)習(xí)指南，也可作為FLUENT 15.0自學(xué)者學(xué)習(xí)幾何建模與網(wǎng)格劃分的教學(xué)參考書，還可作為高等院校教育、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)開展CFD數(shù)值仿真教育的培訓(xùn)指導(dǎo)書。

作者簡(jiǎn)介

　　朱紅鈞，西南石油大學(xué)副教授，油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室固定研究人員，CNPC“石油管工程”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究人員，中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員，SPE會(huì)員。主要從事海洋環(huán)境與載荷、油井管柱力學(xué)、復(fù)雜油氣多相流、CFD等方面的研究。主持及主研項(xiàng)目15項(xiàng)，其中國(guó)家自然基金3項(xiàng)、國(guó)家重大專項(xiàng)4項(xiàng)。發(fā)表科技論文80余篇，其中SCI收錄論文10篇，EI收錄論文12篇，申報(bào)及獲準(zhǔn)發(fā)明專利32項(xiàng)。

圖書目錄

第1章　概述　1
1．1　CFD基礎(chǔ)　1
1．1．1　CFD的基本方程　1
1．1．2　CFD的數(shù)值解法　4
1．1．3　CFD的求解流程　20
1．1．4　CFD商業(yè)軟件　20
1．2　FLUENT 15．0概述　22
1．2．1　FLUENT 15．0的特性　22
1．2．2　FLUENT 15．0的操作界面　23
1．2．3　FLUENT 15．0的計(jì)算模型　28
1．2．4　FLUENT 15．0的基本操作　34
1．2．5　FLUENT 15．0基礎(chǔ)實(shí)例演示　43
1．3　小結(jié)　52
第2章　FLUENT 15．0前后處理　53
2．1　Gambit 2．4．6的應(yīng)用　54
2．1．1　Gambit 2．4．6基本界面　54
2．1．2　Gambit 2．4．6幾何建?！?6
2．1．3　Gambit 2．4．6網(wǎng)格劃分　59
2．1．4　Gambit 2．4．6基礎(chǔ)實(shí)例演示　61
2．2　ICEM CFD 15．0的應(yīng)用　67
2．2．1　ICEM CFD 15．0基本界面　67
2．2．2　ICEM CFD 15．0幾何建?！?8
2．2．3　ICEM CFD 15．0網(wǎng)格劃分　69
2．2．4　ICEM CFD 15．0基礎(chǔ)實(shí)例演示　70
2．3　Meshing 15．0的應(yīng)用　74
2．3．1　Meshing 15．0平臺(tái)界面　74
2．3．2　Meshing 15．0基礎(chǔ)實(shí)例演示　81
2．4　FLUENT 15．0內(nèi)置后處理　89
2．4．1　圖形顯示　90
2．4．2　曲線繪制　94
2．4．3　報(bào)告分析　95
2．4．4　數(shù)據(jù)輸出　96
2．5　CFD-Post 15．0通用后處理　97
2．5．1　圖形繪制　97
2．5．2　曲線繪制　99
2．5．3　報(bào)告制作　99
2．6　Tecplot后處理　100
2．6．1　數(shù)據(jù)輸入　100
2．6．2　圖形顯示　101
2．7　本章小結(jié)　107
第3章　湍流模型　108
3．1　模型介紹　108
3．1．1　S-A模型　109
3．1．2　k-ε模型　110
3．1．3　RSM模型　112
3．1．4　LES模型　113
3．2　湍流模型設(shè)置　114
3．3　后臺(tái)階流動(dòng)模擬　116
3．3．1　實(shí)例描述與思路分析　116
3．3．2　幾何建模　116
3．3．3　流場(chǎng)網(wǎng)格劃分　119
3．3．4　FLUENT求解設(shè)置　120
3．3．5　結(jié)果后處理及分析　124
3．3．6　不同模型的對(duì)比計(jì)算與分析　125
3．4　海底管道繞流模擬　127
3．4．1　實(shí)例描述與思路分析　127
3．4．2　幾何建?！?28
3．4．3　網(wǎng)格劃分　130
3．4．4　FLUENT求解設(shè)置　132
3．4．5　結(jié)果后處理與分析　137
3．5　本章小結(jié)　138
第4章　傳熱模型　139
4．1　模型介紹　139
4．1．1　熱傳導(dǎo)　140
4．1．2　熱對(duì)流　141
4．1．3　熱輻射　142
4．1．4　傳熱模型的應(yīng)用領(lǐng)域　145
4．2　地下室的通風(fēng)換熱模擬　146
4．2．1　案例簡(jiǎn)介和思路分析　146
4．2．2　幾何建模　147
4．2．3　網(wǎng)格劃分　151
4．2．4　FLUENT求解設(shè)置　152
4．2．5　結(jié)果后處理與分析　160
4．3　外掠平板的對(duì)流換熱模擬　166
4．3．1　案例簡(jiǎn)介與思路分析　166
4．3．2　幾何建?！?67
4．3．3　網(wǎng)格劃分　167
4．3．4　FLUENT求解設(shè)置　169
4．3．5　結(jié)果后處理與分析　173
4．4　本章小結(jié)　178
第5章　歐拉多相流模型　179
5．1　模型選擇　179
5．2　VOF模型　180
5．3　Mixture模型　181
5．4　Euler模型　182
5．5　水槽內(nèi)推板造波模擬　183
5．5．1　案例簡(jiǎn)介與思路分析　183
5．5．2　幾何建?！?84
5．5．3　網(wǎng)格劃分　185
5．5．4　FLUENT求解設(shè)置　186
5．5．5　結(jié)果后處理與分析　194
5．6　孔口自由出流模擬　197
5．6．1　實(shí)例描述與思路分析　197
5．6．2　幾何建?！?98
5．6．3　網(wǎng)格劃分　200
5．6．4　FLUENT求解設(shè)置　202
5．6．5　結(jié)果后處理與分析　205
5．7　空化數(shù)值模擬　207
5．7．1　實(shí)例描述與思路分析　207
5．7．2　幾何建?！?08
5．7．3　網(wǎng)格劃分　210
5．7．4　FLUENT求解設(shè)置　211
5．7．5　結(jié)果后處理與分析　215
5．8　磨料射流固液兩相流模擬　216
5．8．1　實(shí)例描述與思路分析　216
5．8．2　幾何建?！?17
5．8．3　網(wǎng)格劃分　219
5．8．4　FLUENT求解設(shè)置　221
5．8．5　結(jié)果后處理與分析　226
5．9　本章小結(jié)　227
第6章　組分輸運(yùn)與化學(xué)反應(yīng)模型　228
6．1　模型介紹　228
6．2　硫化氫在空氣中的擴(kuò)散過程模擬　233
6．2．1　案例簡(jiǎn)介與思路分析　233
6．2．2　幾何建?！?35
6．2．3　網(wǎng)格劃分　236
6．2．4　FLUENT求解設(shè)置　238
6．2．5　結(jié)果后處理與分析　245
6．3　氮?dú)庵脫Q過程模擬　246
6．3．1　案例簡(jiǎn)介與思路分析　246
6．3．2　幾何建?！?47
6．3．3　網(wǎng)格劃分　248
6．3．4　FLUENT求解設(shè)置　250
6．3．5　結(jié)果后處理與分析　256
6．4　預(yù)混氣體化學(xué)反應(yīng)的模擬　260
6．4．1　案例簡(jiǎn)介與思路分析　260
6．4．2　幾何建?！?61
6．4．3　網(wǎng)格劃分　262
6．4．4　FLUENT求解設(shè)置　263
6．4．5　結(jié)果后處理與分析　271
6．5　本章小結(jié)　272
第7章　凝固與融化模型　273
7．1　凝固與融化模型介紹　273
7．1．1　凝固與融化模型基礎(chǔ)理論　273
7．1．2　凝固與融化的模型設(shè)置　274
7．2　冰塊融化模擬　275
7．2．1　案例簡(jiǎn)介與思路分析　275
7．2．2　幾何建模　276
7．2．3　流場(chǎng)網(wǎng)格劃分　278
7．2．4　FLUENT求解設(shè)置　280
7．2．5　結(jié)果后處理及分析　286
7．3　本章小結(jié)　287
第8章　離散相模型　288
8．1　DPM模型介紹　288
8．1．1　離散相軌道計(jì)算　289
8．1．2　DPM模型初始條件設(shè)置　290
8．1．3　DPM模型邊界條件設(shè)置　292
8．2　直管內(nèi)球形顆粒的運(yùn)移軌跡模擬　292
8．2．1　幾何建?！?93
8．2．2　網(wǎng)格劃分　295
8．2．3　FLUENT求解設(shè)置　296
8．2．4　結(jié)果處理與分析　301
8．3　彎管氣流攜沙沖蝕模擬　302
8．3．1　幾何建?！?04
8．3．2　網(wǎng)格劃分　305
8．3．3　FLUENT求解設(shè)置　306
8．3．4　結(jié)果處理與分析　310
8．4　本章小結(jié)　312
第9章　噪聲模型　313
9．1　噪聲模型介紹　313
9．1．1　直接模擬模型(CAA模型)　313
9．1．2　噪聲比擬模型(FW—H模型)　314
9．1．3　寬頻噪聲模型　314
9．1．4　噪聲模型設(shè)置　315
9．2　電線氣動(dòng)噪聲分析　317
9．2．1　案例簡(jiǎn)介與思路分析　317
9．2．2　幾何建?！?18
9．2．3　流場(chǎng)網(wǎng)格劃分　320
9．2．4　FLUENT求解設(shè)置　322
9．2．5　結(jié)果分析與后處理　327
9．3　本章小結(jié)　332
第10章　動(dòng)網(wǎng)格模型　333
10．1　模型介紹　333
10．1．1　守恒型動(dòng)網(wǎng)格流場(chǎng)計(jì)算方程　334
10．1．2　動(dòng)網(wǎng)格模型的兼容性　335
10．2　體網(wǎng)格再生方法　336
10．2．1　鋪層法簡(jiǎn)介　337
10．2．2　彈性光順法簡(jiǎn)介　338
10．2．3　局部重構(gòu)法簡(jiǎn)介　340
10．2．4　動(dòng)網(wǎng)格控制參數(shù)　341
10．3　葉輪攪拌器內(nèi)旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)模擬　348
10．3．1　實(shí)例描述與思路分析　348
10．3．2　幾何建?！?49
10．3．3　網(wǎng)格劃分　353
10．3．4　FLUENT求解設(shè)置　355
10．3．5　結(jié)果分析　359
10．4　落物入水過程模擬　359
10．4．1　實(shí)例描述與思路分析　359
10．4．2　幾何建模　361
10．4．3　網(wǎng)格劃分　364
10．4．4　FLUENT求解設(shè)置　365
10．4．5　結(jié)果后處理與分析　372
10．5　本章小結(jié)　374
第11章　多孔介質(zhì)模型　375
11．1　模型介紹　375
11．1．1　基于表觀速度的多孔介質(zhì)動(dòng)量方程　376
11．1．2　Darcy黏性阻力項(xiàng)　376
11．1．3　慣性損失項(xiàng)　377
11．1．4　黏性阻力系數(shù)和慣性阻力系數(shù)　377
11．1．5　多孔介質(zhì)模型面板　379
11．2　地層流體的滲透模擬　380
11．2．1　案例介紹與思路分析　380
11．2．2　幾何建?！?81
11．2．3　流場(chǎng)網(wǎng)格劃分　386
11．2．4　FLUENT求解設(shè)置　389
11．2．5　結(jié)果后處理與分析　395
11．3　本章小結(jié)　399
第12章　UDF的應(yīng)用　400
12．1　UDF基礎(chǔ)　400
12．1．1　UDF概述　401
12．1．2　FLUENT的數(shù)據(jù)類型　401
12．2　UDF宏　402
12．2．1　訪問FLUENT變量的預(yù)定義宏　402
12．2．2　實(shí)用工具宏　407
12．2．3　常用DEFINE宏　417
12．3　UDF的解釋與編譯　420
12．3．1　UDF的解釋　420
12．3．2　UDF的編譯　421
12．4　液體的蒸發(fā)相變模擬　421
12．4．1　實(shí)例描述與思路分析　421
12．4．2　幾何建?！?23
12．4．3　網(wǎng)格劃分　425
12．4．4　FLUENT求解設(shè)置　426
12．4．5　結(jié)果后處理與分析　433
12．5　剪切流越壩模擬　435
12．5．1　實(shí)例描述與思路分析　435
12．5．2　幾何建模　436
12．5．3　網(wǎng)格劃分　439
12．5．4　FLUENT求解設(shè)置　441
12．5．5　結(jié)果后處理與分析　446
12．6　本章小結(jié)　446
第13章　耦合模擬　447
13．1　耦合分析基礎(chǔ)　448
13．2　ANSYS熱流固耦合的實(shí)現(xiàn)　448
13．3　輸油彎管的熱流固耦合模擬　450
13．3．1　案例簡(jiǎn)介與思路分析　450
13．3．2　幾何建?！?51
13．3．3　流場(chǎng)網(wǎng)格劃分　457
13．3．4　FLUENT求解設(shè)置　458
13．3．5　流場(chǎng)結(jié)果分析　464
13．3．6　熱分析結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分　465
13．3．7　熱邊界加載與求解　466
13．3．8　熱分析后處理　467
13．3．9　應(yīng)力分析結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分　468
13．3．10　應(yīng)力加載與求解　469
13．3．11　應(yīng)力分析后處理　470
13．4　水流沖擊平板的流固耦合模擬　471
13．4．1　案例簡(jiǎn)介與思路分析　471
13．4．2　幾何建?！?72
13．4．3　流場(chǎng)網(wǎng)格劃分　476
13．4．4　FLUENT求解設(shè)置　477
13．4．5　流場(chǎng)分析后處理　481
13．4．6　結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分　483
13．4．7　一端固定時(shí)結(jié)構(gòu)加載與求解　484
13．4．8　一端固定時(shí)結(jié)構(gòu)分析后處理　486
13．4．9　兩端固定時(shí)結(jié)構(gòu)加載與求解　486
13．4．10　兩端固定時(shí)結(jié)構(gòu)分析后處理　488
13．5　圓柱繞流的流固耦合模擬　489
13．5．1　案例簡(jiǎn)介與思路分析　489
13．5．2　幾何建?！?90
13．5．3　流場(chǎng)網(wǎng)格劃分　493
13．5．4　FLUENT求解設(shè)置　494
13．5．5　流場(chǎng)分析后處理　499
13．5．6　結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分　500
13．5．7　結(jié)構(gòu)加載與求解　501
13．5．8　結(jié)構(gòu)分析后處理　503
13．6　小結(jié)　503
參考文獻(xiàn)　504