第1章 计算流体力学理论1

1.1 流体力学基本理论1

1.1.1 研究对象2

1.1.2 流体的物理性质2

1.1.3 流体的分类4

1.1.4 作用于流体上的力5

1.1.5 流体流动的描述6

1.1.6 流体流动的分类8

1.1.7 气体动力学基础9

1.2 计算流体力学基本方程13

1.2.1 流体力学的连续性方程13

1.2.2 流体力学的动量方程14

1.2.3 流体力学的能量方程17

1.2.4 流体力学基本方程的初始及边界条件17

1.3 FLUENT原理19

1.3.1 有限体积法19

1.3.2 流体区域离散19

1.3.3 流场迭代求解方法24

1.4 本章小结35

第2章 流体流动分析概述36

2.1 流动分析的发展37

2.1.1 CFD的提出37

2.1.2 CFD软件简介38

2.1.3 流动分析的应用领域39

2.2 FLUENT软件简介40

2.2.1 FLUENT软件功能41

2.2.2 UNIX版本运行方法43

2.2.3 Windows版本运行方法43

2.2.4 并行计算运行方法43

2.2.5 FLUENT的文件类型44

2.3 FLUENT的操作界面45

2.3.1 图形用户界面45

2.3.2 文本用户界面48

2.3.3 图形控制及鼠标使用49

2.4 本章小结61

第3章 前处理网格生成62

3.1 网格生成方法63

3.1.1 结构化网格63

3.1.2 非结构化网格64

3.1.3 混合网格66

3.2 网格生成前处理软件GAMBIT67

3.2.1 GAMBIT基本界面67

3.2.2 GAMBIT的鼠标用法72

3.2.3 GAMBIT几何建模74

3.2.4 GAMBIT网格划分82

3.2.5 GAMBIT边界定义88

3.2.6 与CAD软件的衔接91

3.3 本章小结104

第4章 湍流模型105

4.1 常见的湍流模型106

4.2 一方程模型107

4.3 k-ε模型107

4.4 RSM模型110

4.5 LES模型111

4.6 本章小结131

第5章 传热分析132

5.1 传热方法133

5.1.1 热传导133

5.1.2 热对流134

5.1.3 热辐射135

5.2 传热分析的应用及方法137

5.3 本章小结168

第6章 非定常流动问题169

6.1 概述170

6.2 非定常流动的分析过程170

6.3 本章小结185

第7章 多相流模型186

7.1 VOF模型187

7.1.1 VOF模型的局限187

7.1.2 VOF模型的设置187

7.2 Mixture模型188

7.2.1 Mixture模型的局限188

7.2.2 Mixture模型的设置189

7.3 Euler模型189

7.3.1 Euler模型的局限189

7.3.2 Euler模型的设置190

7.4 多相流模型的选择与设置190

7.4.1 多相流模型选择的基本原则190

7.4.2 混合模型和欧拉模型的选择细则191

7.5 本章小结220

第8章 转动模型221

8.1 动参考系模型222

8.1.1 动参考系模型概述222

8.1.2 动参考系模型的设置222

8.2 滑移网格模型224

8.2.1 滑移网格模型概述224

8.2.2 滑移网格模型的设置225

8.3 动网格模型226

8.3.1 动网格模型概述226

8.3.2 动网格模型的设置227

8.4 本章小结252

第9章 组分输运与化学反应模型253

9.1 概述254

9.2 反应模型254

9.3 通用有限速率模型254

9.4 本章小结277

第10章 流动分析后处理278

10.1 FLUENT后处理279

10.1.1 FLUENT的图形及可视化技术279

10.1.2 FLUENT的数据显示与文字报告285

10.2 Tecplot后处理295

10.2.1 Tecplot界面296

10.2.2 Tecplot读取FLUENT文件数据297

10.2.3 Tecplot绘图环境设置299

10.2.4 Tecplot图形及可视化技术301

10.3 本章小结314

第11章 UDF使用及编写315

11.1 用户自定义函数316

11.1.1 UDF概述316

11.1.2 网格拓扑317

11.1.3 数据类型317

11.2 UDF宏318

11.2.1 访问FLUENT变量的预定义宏318

11.2.2 实用工具宏323

11.2.3 常用DEFINE宏333

11.3 UDF的解释与编译336

11.3.1 UDF的解释336

11.3.2 UDF的编译336

11.4 本章小结345

第12章 典型工程实例346

12.1 T型管内气液分离流动模拟347

12.2 空气钻井环空气固两相流动模拟355

12.3 气井井下节流流场模拟365

12.4 齿轮泵内流体流动模拟375

12.5 本章小结3882100433B

FLUENT是CFD软件中相对成熟和运用最为广泛的商业软件。《FLUENT流体分析及仿真实用教程》以FLUENT 6.3.26版本为蓝本，包括前处理网格生成、湍流模型、传热分析、非定常流动问题、多相流模型、转动模型、组分输运与化学反应模型、流动分析后处理、UDF使用及编写等。全书通过基础知识和实例介绍相结合的方式讲解了从数值建模到计算后处理各部分操作的基本方法和步骤，最后以综合实例的方式进一步向读者介绍了典型工程问题的流体分析及仿真方法。

《FLUENT流体分析及仿真实用教程》可作为水利、土木、石工、储运、航空、能源、环境、机械、建筑、海工、材料、动力、冶金等专业的研究生和本科生的计算流体力学教材，同时也可作为CFD相关领域专业技术人员的参考用书。

《Fluent 12流体分析及工程仿真》内容简介：FLUENT为通用的cfd软件包，是目前相对成熟且使用广泛的商用流体分析软件，可以模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动，其灵活的非结构化网格、基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，使它在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工和燃料电池等方面有广泛应用。

《Fluent 12流体分析及工程仿真》以最新版本FLUENT12为蓝本，主要介绍FLUENT12的各个模型功能及操作步骤，包括FLUENT操作基础、前处理网格生成、湍流模型、非定常模型、传热模型、多相流模型、离散相模型、组分输运与化学反应模型、转动模型、用户自定义函数和图形后处理等，第2～11讲每讲均配有3个实例进行详细讲解。全书以“功能讲解 典型实例 全书视频讲解”的方式，通过大量的典型实例与重点知识相结合的方法全面介绍FLUENT12的流动及传热分析功能与操作步骤。

《Fluent 12流体分析及工程仿真》可作为核工业、石油化工、机械制造、能源、管道集输、造船和水利等领域研究人员的参考书，也可作为FLUENT12初学者入门和提高的学习宝典，还可作为各大中专院校教育、培训机构的专业cfd教材。

《FLUENT流体工程仿真计算实例与应用》是利用界面友好、使用简单的大型商业计算机应用软件FLUENT进行流体流动与传热计算的一本入门书籍。全书以“跟我学”的形式编写而成。书中给出了11个实例，读者只要按照书中的步骤一步一步进行，即可完成一个具体问题的数值模拟与分析，进而逐步掌握利用FLUENT进行流体流动数值模拟的基本方法。书中使用FLUENT6.0版本，GAMBIT2.0版本。

精益生产的精髓是“精简”和“效率”，简单地说，只有拥有精简的组织结构，才能达到最大的生产效率。开发设计阶段是精益生产中的关键一环，产品设计开发是复杂、繁琐、反复的设计过程，只有合理组织设计过程，使用合理的设计方法，才能最大限度地提高设计开发效率。因此，将精益生产的理念运用于设计开发阶段有重要的现实意义。本丛书所提出的“精益工程”，包括精益设计（针对设计领域）、精益制造（针对数控加工领域）和精益分析（针对工程分析），其主要理念是“功能简洁必要，组织紧凑合理，学习高效方便”。众所周知，计算机辅助设计软件都包含繁杂的功能，有些功能只是针对某些特定用途，对于读者来说，并没有必要把这些繁杂功能全部掌握，如果把所有功能都堆积到书中，那么读者浪费的不仅仅是金钱，还有时间。

FLUENT是目前国际上流行的商用CFD软件包，凡是与流体、热传递及化学反应等有关的领域均可使用其进行流体分析。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气和涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。如其在石油天然气工业上的应用包括燃烧爆炸、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚积、多相流动、管输流动、三相分离、钻井液流动和地下渗流等，基本覆盖了整个石油天然气工业的各个领域。本书从用户需求角度出发，针对各种复杂流动的物理现象，采用不同的离散格式和数值方法对相关知识点进行详细讲解，并以丰富的案例和全视频讲解等方式进行全方位教学。本书的特色

本书中除第1讲外，各讲以“实例·模仿一功能讲解一实例·操作一实例·练习”为步骤，通过适量的典型实例操作和重点知识讲解相结合的方式，对FLUENT。的各功能进行讲解。在讲解中力求紧扣操作、语言简洁、形象直观，避免冗长的解释说明，省略对不常用功能的讲解，使读者能够快速掌握FLUENT的使用方法和操作步骤。

本书将实例讲解、功能讲解和练习等内容，按照上课教学的形式录制多媒体视频，让读者如亲临教室，学习效果更好。读者甚至可以抛开书本，按照书中列出的视频路径，从光盘中打开相应的视频直接学习观看，这样学习起来会更轻松。视频包含语音讲解，可以用Windows Media iPlayer等常用播放器进行观看。如果播放不了，可安装光盘中的tscc.exe插件。2100433B