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胡坤,机械设计及理论专业博士,西南石油大学机电工程学院硕士生导师。主要从事多相流理论研究及过程装备研发教学工作,拥有10余年ANSYS CFD软件应用经验,熟悉ANSYS CFD软件仿真流程定制及二次开发,著有《ANSYS ICEM CFD工程实例详解》《ANSYS CFD疑难问题实例详解》等多本书籍。曾用网名“流沙CAE”,独立运营同名新浪博客“流沙CAE”以及原创微信公众号“CFD之道”,聚焦于CFD发展及应用资讯、CFD理论解析、CFD软件应用技巧、CFD相关案例解析以及CFD编程定制等原创内容的分享,广受3万 专业粉丝的高度认可。
本书以大量实例详细描述了ANSYSFluent软件在工程流体仿真计算中的应用过程,内容涵盖常规流动计算、传热计算、边界运动模拟、多相流计算、反应流与燃烧计算以及流固热耦合计算等方面。通过详尽的仿真实例操作描述,使读者可以快速掌握Fluent软件应用于工程问题的一般流程。书中实例操作中一些关键参数设置通常提供细节描述,读者在学习过程中不仅可以了解参数如何设置,还能够了解为何如此设置。本书配套有相关实例模型文件,读者可以通过书中提供的链接下载使用,此外,读者还可以通过书中提供的交流平台与作者进行互动。本书可作为Fluent初学者快速入门资料,也适合于中高级使用者作为Fluent流体仿真参考。
适读人群 :使用ANSYS Fluent软件的高校师生以及广大科研及工程技术人员
本书以ANSYS 19.0为依据,汇集作者10余年的实践经验,通过大量经典案例详细描述了ANSYS Fluent软件在工程流体仿真计算中的实际应用过程,助力读者快速高效地将所学知识应用到实际工作学习中。另外,本书还具有以下突出特色:
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本书中的实例文件保存在网盘中(链接:https://pan.baidu.com/s/1edEr_0wtihV1LfRAhPEyHQ 密码:e8dl),读者可自行下载。同时也欢迎读者加入QQ 群(831446063)对本书中的内容进行交流和探讨。
徐韦华,在台湾很有影响力的著名拼布作家,从事拼布材料包设计多年,经验非常丰富。
将光标置于论文作者名字后,在“插入/引用/脚注和尾注/自定义标记”中,输入“作者简介”四字,点“插入”,在页尾输入介绍内容即可。
钱觉时(JueshiQian),安徽桐城人,1962年生,现为重庆大学教授,材料科学与工程、环境工程专业博士生导师,霍英东教育基金获得者。先后在东南大学、重庆大学、同济大学和美国宾州大学学习。1992...
前 言
第1 章 ANSYS Fluent 基础
1.1 ANSYS Fluent 简介
1.2 Fluent 基本使用流程
1.3 Fluent 操作流程示例
1.3.1 实例描述
1.3.2 Fluent 前处理
1.3.3 计算后处理
第2 章 流动问题计算
2.1 【实例1】层流圆管流动
2.1.1 实例描述
2.1.2 几何创建
2.1.3 网格划分
2.1.4 Fluent 设置
2.1.5 计算后处理
2.1.6 计算结果验证
2.1.7 湍流计算
2.1.8 实例小结
2.2 【实例2】NACA0012 翼型风洞模型计算
2.2.1 实例描述
2.2.2 几何创建
2.2.3 网格划分
2.2.4 Fluent 设置
2.2.5 计算后处理
2.2.6 计算结果验证
2.3 【实例3】三维机翼跨音速流动计算
2.3.1 问题描述
2.3.2 几何模型
2.3.3 网格划分
2.3.4 Fluent 设置
2.3.5 计算后处理
2.4 【实例4】转捩流动
2.4.1 问题描述
2.4.2 Fluent 设置
2.4.3 计算后处理
2.5 【实例5】血管内血液流动
2.5.1 问题描述
2.5.2 几何模型
2.5.3 划分网格
2.5.4 Fluent 设置
2.5.5 计算后处理
2.6 【实例6】多孔介质流动计算
2.6.1 问题描述
2.6.2 Fluent 设置
2.6.3 计算后处理
第3 章 传热计算
3.1 【实例1】固体热传导计算实例
3.1.1 几何模型
3.1.2 网格划分
3.1.3 Fluent 设置
3.1.4 后处理
3.2 【实例2】管内自然对流换热
3.2.1 实例描述
3.2.2 几何建模
3.2.3 网格划分
3.2.4 Fluent 设置
3.2.5 计算后处理
3.3 【实例3】空腔自然对流换热
3.3.1 问题描述
3.3.2 建模及网格
3.3.3 Fluent 设置
3.3.4 计算后处理
3.4 【实例4】管式换热器强制对流换热
3.4.1 实例描述
3.4.2 创建几何
3.4.3 划分网格
3.4.4 Fluent 设置
3.4.5 计算后处理
3.5 【实例5】散热器
3.5.1 实例描述
3.5.2 Fluent 设置
3.5.3 计算后处理
3.5.4 修改模型
3.5.5 总结
3.6 【实例6】热辐射
3.6.1 简介
3.6.2 实例描述
3.6.3 Fluent 设置
3.6.4 计算结果
第4 章 运动部件计算
4.1 【实例1】垂直轴风力机
4.1.1 问题描述
4.1.2 几何与网格
4.1.3 Fluent 设置
4.1.4 计算后处理
4.2 【实例2】滑移网格模型实例
4.3 【实例3】动网格模型实例
4.3.1 几何模型
4.3.2 网格划分
4.3.3 UDF 准备
4.3.4 Fluent 设置
4.3.5 计算后处理
4.4 【实例4】重叠网格实例
4.4.1 实例描述
4.4.2 几何准备
4.4.3 网格划分
4.4.4 定义区域运动
4.4.5 Fluent 设置
4.4.6 计算后处理
第5 章 多相流计算
5.1 【实例1】波浪模拟
5.1.1 模型描述
5.1.2 几何模型
5.1.3 网格划分
5.1.4 Fluent 设置
5.2 【实例2】抽水马桶
5.2.1 实例描述
5.2.2 几何模型
5.2.3 网格划分
5.2.4 Fluent 设置
5.3 【实例3】离心泵空化计算
5.3.1 实例描述
5.3.2 Fluent 设置
5.3.3 计算后处理
5.4 【实例4】冲蚀
5.4.1 简介
5.4.2 问题描述
5.4.3 Fluent 设置
5.4.4 计算后处理
5.5 【实例5】流化床
5.5.1 引言
5.5.2 问题描述
5.5.3 前期准备
5.5.4 Fluent 前处理
第6 章 反应流计算
6.1 【实例1】引擎着火导致气体扩散
6.1.1 问题描述
6.1.2 Fluent 前处理
6.1.3 计算后处理
6.2 【 实例2】锥形燃烧器燃烧模拟(有限速率模型)
6.2.1 实例简介
6.2.2 问题描述
6.2.3 Fluent 前处理
6.2.4 计算后处理
6.3 【 实例3】锥形燃烧器燃烧模拟(Zimount 预混模型)
6.3.1 实例概述
6.3.2 Fluent 前处理
6.3.3 计算后处理
第7 章 耦合场计算
7.1 【实例1】流体域中挡板受力计算
7.1.1 实例描述
7.1.2 几何模型
7.1.3 流体模块设置
7.1.4 固体模块设置
7.2 【实例2】流体域中柔性挡板受力
7.2.1 计算流程
7.2.2 几何模型
7.2.3 流体网格生成
7.2.4 Fluent 设置
7.2.5 固体模块设置
7.2.6 System Coupling 设置
7.2.7 计算后处理
7.3 【实例3】流致振动计算
7.3.1 实例描述
7.3.2 几何模型
7.3.3 网格划分
7.3.4 Fluent 设置
7.3.5 Mechanical 模块设置
7.3.6 System Coupling 模块设置
7.3.7 计算后处理
7.4 【实例4】共轭传热计算
7.4.1 实例描述
7.4.2 导入几何
7.4.3 划分网格
7.4.4 Fluent 设置
7.4.5 计算后处理2100433B
管道突扩(fluent)
一、 利用 Gambit 对计算区域离散化和指定边界条件类型 1.建立模型 本例使用 UG NX 建模,入口半径 R1=0.1m ,出口半径 R2=0.2 m,入口管 长 L1=1m,扩张管长 L2=2m。考虑到对称性仅建立一半,如图: 现在将该模型导出为 parasolid,得到文件 2.x_t(UG 建模过程不做介绍, 我们将直接给 出 2.x_t 文件。) 2.将模型导入 Gambit 在Gambit中选择 File/Import/Parasolid命令,选取先前生成的文件 2.x_t,则二 维离心泵模型被装入到 Gambit(注意取消选中 make tolerant)。结果如图: 3.网格划分 为了对几何区域划分网格, 单击Operation / Mesh / Face / Mesh Face按钮,弹 出如图所示的 Mesh Faces对话框。在 Faces列表框中选取整个区域,
基于FLUENT的离心吸纤维风机改进研究
基于FLUENT的离心吸纤维风机改进研究
《ANSYS FLUENT流体分析与工程实例(配视频教程)》详细介绍了ANSYS FLUENT软件的基础理论、操作方法和模拟实例,简单介绍了Pointwise软件和ICEM CFD软件的使用方法。 全书共8章。第1章介绍流体力学的基础知识、CFD发展简史,以及几种主流的CFD前处理、求解器和后处理软件;第2章介绍采用Pointwise划分结构网格和采用ICEM划分非结构网格;第3章讲解ANSYS FLUENT的安装与基本操作,以冷热水换热模型算例进行ANSYS FLUENT流程介绍;第4章讲解ANSYS FLUENT的各种边界条件意义及设置方法;第5章讲解ANSYS FLUENT的湍流模型设置方法及各项参数的意义;第6章对FLUENT中的传热模型、燃烧模型、污染物模型、离散相模型、多相流模型、凝固与熔化模型及气动噪声模型的理论和设置方法进行讲解和说明;第7章对工程中二维流体力学问题给出了11个常用的模型算例;第8章对工程中三维流体力学问题给出了7个算例。
内容介绍
《ANSYS 7.0 工程分析实例详解》以工程分析中遇到的实际问题为主线,以实例讲解的形式,向读者介绍了如何掌握工程分析的思路与技巧。《ANSYS 7.0 工程分析实例详解》适合对ANSYS软件有初步了解,要提高实际工程分析能力的读者阅读,也可作为高等院校相关专业师生的参考书。
2100433B
ISBN:9787301320488
版次:1
商品编码:13210220
品牌:北京大学出版社
包装:平装
开本:16开
出版时间:2021-05-01
用纸:胶版纸
页数:356
字数:536000
内容简介
ANSYS Fluent 2020涵盖各种物理建模功能,可对工业应用中的流动、湍流、热交换等进行建模,具有超强的可扩展的高性能计算功能,能够快速高效地解决复杂的流体动力学仿真问题。本书从Fluent2020仿真计算基础理论讲起,详细分析说明Fluent仿真计算操作设置并深入到项目实战案例,重点介绍使用Fluent进行大功率电力电子、污染物泄露扩散等领域的仿真计算,读者不但可以系统地学习如何进行Fluent仿真分析设置,而且还能对Fluent解决实际工程问题分析有更为深入的理解。
本书分为15章,内容主要包括Fluent软件操作及设置,以及13个实际工程案例的详解。覆盖湍流流动、传热、组分输送模型、多相流、颗粒离散相、噪声等,涉及流体流动、燃烧传热、大功率电力电子散热、污染物泄漏扩散、多相流流动及建筑物舒适性等工程问题。
本书内容通俗易懂,案例丰富,实用性强,特别适合Fluent 2020的入门读者和进阶读者阅读,也适合具有一定工程经验的结构、土木、建筑等领域其他Fluent爱好者阅读。另外,本书也适合作为相关培训机构的教材使用。
目录
第1章 理论基础
1.1 流体力学基本理论 2
1.1.1 基本概念 2
1.1.2 层流和湍流 3
1.1.3 控制方程 3
1.1.4 边界及初始条件 4
1.2 计算流体力学概述 5
1.2.1 计算流体力学的求解过程 5
1.2.2 有限体积法 6
1.2.3 求解方法 6
第2章 Fluent软件操作及设置
2.1 软件启动及网格导入 9
2.1.1 软件启动 9
2.1.2 网格导入 11
2.1.3 网格尺寸调整及优化 12
2.2 总体模型设置 14
2.2.1 求解器及暂稳态设置 14
2.2.2 操作参数设置 15
2.3 典型物理模型介绍及设置 16
2.3.1 多相流模型设置 16
2.3.2 能量方程设置 19
2.3.3 流动模型设置 19
2.3.4 辐射模型设置 22
2.3.5 组分模型(燃烧及扩散)设置 25
2.3.6 颗粒离散相模型设置 30
2.3.7 噪声模型设置 32
2.4 材料及物性参数设置 33
2.4.1 新增材料设置 33
2.4.2 材料物性参数修改 35
2.5 计算域设置 36
2.5.1 计算域内材料设置 36
2.5.2 计算域内属性设置 37
2.6 边界条件介绍及设置 38
2.6.1 常用边界条件分类 38
2.6.2 常用边界条件参数设置 39
2.7 求解离散方法及控制设置 51
2.7.1 求解离散方法设置 51
2.7.2 松弛因子参数设置 52
2.8 求解过程监测设置 52
2.8.1 残差监测设置 52
2.8.2 面参数监测设置 53
2.8.3 体参数监测设置 54
2.9 初始化参数设置 55
2.10 输出保存文件设置 56
2.11 求解计算设置 57
第3章 变压器绕组温升及内部流场仿真分析研究
3.1 案例简介 60
3.2 软件启动及网格导入 60
3.3 模型、材料及边界条件设置 61
3.3.1 总体模型设置 61
3.3.2 物理模型设置 63
3.3.3 材料设置 64
3.3.4 计算域设置 69
3.3.5 边界条件设置 72
3.4 求解设置 77
3.4.1 求解方法及松弛因子设置 77
3.4.2 变量监测设置 77
3.4.3 求解过程监测设置 78
3.4.4 参数初始化设置 79
3.4.5 输出保存设置文件 80
3.4.6 求解计算设置 80
3.5 结果处理及分析 81
3.5.1 创建分析截面 81
3.5.2 温度云图分析 82
3.5.3 速度云图分析 84
3.5.4 计算结果数据后处理分析 85
第4章 埋地输油管道周围温度场暂态分析研究
4.1 案例简介 89
4.2 软件启动及网格导入 89
4.3 模型、材料及边界条件设置 90
4.3.1 总体模型设置 90
4.3.2 物理模型设置 91
4.3.3 材料设置 93
4.3.4 计算域设置 97
4.3.5 边界条件设置 98
4.4 求解设置 102
4.4.1 求解方法及松弛因子设置 102
4.4.2 变量监测设置 102
4.4.3 求解过程监测设置 103
4.4.4 参数初始化设置 104
4.4.5 输出保存设置文件 105
4.4.6 求解计算设置 106
4.5 结果处理及分析 107
4.5.1 创建分析截面 107
4.5.2 温度云图分析 107
4.5.3 计算结果数据后处理分析 109
第5章 大空间下建筑物内外空气流动特性分析
5.1 案例简介 113
5.2 软件启动及网格导入 113
5.3 模型、材料及边界条件设置 114
5.3.1 总体模型设置 114
5.3.2 物理模型设置 115
5.3.3 材料设置 116
5.3.4 计算域设置 117
5.3.5 边界条件设置 117
5.4 求解设置 120
5.4.1 求解方法及松弛因子设置 120
5.4.2 求解过程监测设置 120
5.4.3 参数初始化设置 121
5.4.4 输出保存设置文件 122
5.4.5 求解计算设置 122
5.5 结果处理及分析 123
5.5.1 创建分析截面 123
5.5.2 速度分布云图分析 123
5.5.2 速度矢量云图分析 124
第6章 大功率电力电子器件散热仿真分析
6.1 案例简介 128
6.2 软件启动及网格导入 128
6.3 模型、材料及边界条件设置 129
6.3.1 总体模型设置 129
6.3.2 物理模型设置 130
6.3.3 材料设置 131
6.3.4 计算域设置 133
6.3.5 边界条件设置 135
6.4 求解设置 139
6.4.1 求解方法及松弛因子设置 139
6.4.2 求解过程监测设置 140
6.4.3 参数初始化设置 140
6.4.4 输出保存设置文件 141
6.4.5 求解计算设置 141
6.5 结果处理及分析 142
6.5.1 创建分析截面 142
6.5.2 速度云图分析 142
6.5.3 温度云图分析 144
6.5.4 计算结果数据后处理分析 145
第7章 煤粉气固两相流流动仿真分析
7.1 案例简介 148
7.2 软件启动及网格导入 148
7.3 模型、材料及边界条件设置 149
7.3.1 总体模型设置 149
7.3.2 物理模型设置 150
7.3.3 材料设置 153
7.3.4 计算域设置 154
7.3.5 边界条件设置 155
7.4 求解设置 157
7.4.1 求解方法及松弛因子设置 157
7.4.2 求解过程监测设置 158
7.4.3 参数初始化设置 158
7.4.4 输出保存设置文件 159
7.4.5 瞬态计算自动保存设置 159
7.4.6 求解计算设置 160
7.5 结果处理及分析 160
7.5.1 速度云图分析 160
7.5.2 离散相煤粉浓度云图分析 162
第8章 大型往复式燃烧炉炉膛内烟气流动及传热特性分析
8.1 案例简介 166
8.2 软件启动及网格导入 166
8.3 模型、材料及边界条件设置 167
8.3.1 总体模型设置 167
8.3.2 物理模型设置 168
8.3.3 材料设置 170
8.3.4 计算域设置 172
8.3.5 边界条件设置 173
8.4 求解设置 178
8.4.1 求解方法及松弛因子设置 178
8.4.2 求解过程监测设置 179
8.4.3 参数初始化设置 180
8.4.4 输出保存设置文件 180
8.4.5 求解计算设置 181
8.5 结果处理及分析 181
8.5.1 选取截面温度云图分析 181
8.5.2 选取截面速度云图分析 183
8.5.3 选取截面速度矢量图分析 184
8.5.4 整体炉膛壁面温度云图分析 185
8.5.5 计算结果数据后处理分析 186
第9章 河道内污染物流动扩散仿真分析
9.1 案例简介 190
9.2 软件启动及网格导入 190
9.3 模型、材料及边界条件设置 191
9.3.1 总体模型设置 191
9.3.2 物理模型设置 192
9.3.3 材料设置 194
9.3.4 计算域设置 196
9.3.5 边界条件设置 197
9.4 求解设置 200
9.4.1 求解方法及松弛因子设置 200
9.4.2 求解过程监测设置 201
9.4.3 参数初始化设置 201
9.4.4 输出保存设置文件 202
9.4.5 求解计算设置 203
9.5 结果处理及分析 203
9.5.1 速度云图分析 203
9.5.2 污染物浓度云图分析 204
9.5.3 计算结果数据后处理分析 206
第10章 不同组分气体混合分析研究
10.1 案例简介 208
10.2 软件启动及网格导入 208
10.3 模型、材料及边界条件设置 209
10.3.1 总体模型设置 209
10.3.2 物理模型设置 211
10.3.3 材料设置 212
10.3.4 计算域设置 215
10.3.5 边界条件设置 215
10.4 求解设置 218
10.4.1 求解方法及松弛因子设置 218
10.4.2 求解过程监测设置 219
10.4.3 参数初始化设置 220
10.4.4 输出保存设置文件 220
10.4.5 求解计算设置 221
10.5 结果处理及分析 222
10.5.1 气体浓度云图分析 222
10.5.2 速度云图分析 223
10.5.3 计算结果数据后处理分析 224
第11章 液化天然气储罐内翻滚仿真分析研究
11.1 案例简介 227
11.2 软件启动及网格导入 227
11.3 模型、材料及边界条件设置 228
11.3.1 总体模型设置 228
11.3.2 物理模型设置 230
11.3.3 材料设置 232
11.3.4 计算域设置 236
11.3.5 边界条件设置 237
11.4 求解设置 239
11.4.1 求解方法及松弛因子设置 239
11.4.2 求解过程贱检测设置 240
11.4.3 参数初始化设置 240
11.4.4 输出保存设置文件 242
11.4.5 求解计算设置 243
11.5 结果处理及分析 244
11.5.1 速度云图分析 244
11.5.2 速度等值线分布分析 247
第12章 数据机房内发热器件温度及流场仿真研究
12.1 案例简介 250
12.2 软件启动及网格导入 250
12.3 模型、材料及边界条件设置 251
12.3.1 总体模型设置 251
12.3.2 物理模型设置 252
12.3.3 材料设置 253
12.3.4 计算域设置 255
12.3.5 边界条件设置 257
12.4 求解设置 260
12.4.1 求解方法及松弛因子设置 260
12.4.2 求解过程监测设置 261
12.4.3 参数初始化设置 262
12.4.4 输出保存设置文件 262
12.4.5 求解计算设置 263
12.5 结果处理及分析 263
12.5.1 创建分析截面 263
12.5.2 温度云图分析 264
12.5.3 速度云图分析 267
12.5.4 计算结果数据后处理分析 268
第13章 房间空调位置对舒适度影响的仿真研究
13.1 案例简介 272
13.2 软件启动及网格导入 272
13.3 模型、材料及边界条件设置 273
13.3.1 总体模型设置 273
13.3.2 物理模型设置 274
13.3.3 材料设置 275
13.3.4 计算域设置 277
13.3.5 边界条件设置 278
13.4 求解设置 280
13.4.1 求解方法及松弛因子设置 280
13.4.2 求解过程监测设置 280
13.4.3 参数初始化设置 281
13.4.4 输出保存设置文件 282
13.4.5 求解计算设置 283
13.5 结果处理及分析 283
13.5.1 创建分析截面 283
13.5.2 温度云图分析 284
13.5.3 速度云图分析 288
13.5.4 计算结果数据后处理分析 290
第14章 大空间内气体污染物扩散仿真分析研究
14.1 案例简介 294
14.2 软件启动及网格导入 294
14.3 模型、材料及边界条件设置 295
14.3.1 总体模型设置 295
14.3.2 物理模型设置 296
14.3.3 材料设置 298
14.3.4 计算域设置 301
14.3.5 边界条件设置 302
14.4 求解设置 306
14.4.1 求解方法及松弛因子设置 306
14.4.2 求解过程监测设置 307
14.4.3 参数初始化设置 308
14.4.4 输出保存设置文件 309
14.4.5 求解计算设置 310
14.5 结果处理及分析 310
14.5.1 创建分析截面 310
14.5.2 污染物浓度云图分析 311
14.5.3 速度云图分析 315
14.5.4 计算结果数据后处理分析 316
第15章 锅炉烟道内SNCR脱硝冷态模拟分析研究
15.1 案例简介 320
15.2 软件启动及网格导入 320
15.3 模型、材料及边界条件设置 321
15.3.1 总体模型设置 321
15.3.2 物理模型设置 322
15.3.3 材料设置 324
15.3.4 计算域设置 325
15.3.5 边界条件设置 326
15.4 求解设置 331
15.4.1 求解方法及松弛因子设置 331
15.4.2 求解过程监测设置 332
15.4.3 参数初始化设置 333
15.4.4 输出保存设置文件 334
15.4.5 求解计算设置 334
15.5 结果处理及分析 335
15.5.1 创建分析截面 335
15.5.2 烟气组分浓度云图分析 336
15.5.3 速度云图分析 339
15.5.4 计算结果数据后处理分析 341 2100433B