計算流體力學(ComputationalFluidDynamics，簡稱CFD)是20世紀60年代起伴隨計算機技術(shù)迅速崛起的一門新型獨立學科。它建立在流體動力學以及數(shù)值計算方法的基礎上，以研究物理問題為目的，通過計算機數(shù)值計算和圖像顯示方法，在時間和空間上定量的描述流場數(shù)值解。
經(jīng)過半個世紀的迅猛發(fā)展，各種CFD通用性軟件包陸續(xù)出現(xiàn)，成為解決各種流體流動與傳熱問題的強有力的工具，并作為一種商品化軟件為工業(yè)界廣泛接受。隨著其性能日趨完善以及應用范圍的不斷擴大，如今CFD技術(shù)早己超越了傳統(tǒng)的流體機械與流體工程等應用范疇，成功應用于如航空、航運、海洋、環(huán)境、水利、食品、化工、核能、冶金、建筑等各種科學技術(shù)領域。
試驗研究、理論分析方法和數(shù)值模擬是研究流體運動規(guī)律的三種基本方法，它們的發(fā)展是相互依賴、相互促進的。計算流體力學的興起促進了流體力學的發(fā)展，改變了流體力學研究工作的狀況，很多原來認為很難解決的問題，如超聲速、高超聲速鈍體繞流、分離流以及湍流問題等，都有了不同程度的發(fā)展，而且將為流體力學研究工作提供新的前景。
計算流體力學的興起促進了實驗研究和理論分析方法的發(fā)展，為簡化流動模型的創(chuàng)建提供了更多的依據(jù)，使很多分析方法得到了發(fā)展和完善。然而，更重要的是計算流體力學采用它獨有的、新的研究方法——數(shù)值模擬方法，研究流體運動的基本物理特性，其特點如下。
1）給出流體運動區(qū)域內(nèi)的離散解，而不是解析解，這區(qū)別于一般理論分析方法。
2）它的發(fā)展與計算機技術(shù)的發(fā)展直接相關。這是因為可能模擬的流體運動的復雜程度、解決問題的廣度和能模擬的流體運動的復雜程度，都與計算機速度、內(nèi)存等直接相關。
3）若物理問題的數(shù)學提法（包括數(shù)學方程及其相應的邊界條件）是正確的，則可在較廣泛的流動參數(shù)（如馬赫數(shù)、雷諾數(shù)、氣體性質(zhì)、模型尺度等）范圍內(nèi)研究流體力學問題，且能給出流場參數(shù)的定量結(jié)果。
以上這些是風洞實驗和理論分析難以做到的，然而，要創(chuàng)建正確的數(shù)學方程還必須與實驗研究相結(jié)合。另外，嚴格的穩(wěn)定性分析、誤差估計和收斂性理論的發(fā)展還跟不上數(shù)值模擬的進展。所以在計算流體力學中，仍必須依靠一些較簡單的、線性化的、與原問題有密切關系的模型方程的嚴格數(shù)學分析，給出所求解問題數(shù)值解的理論依據(jù)。依靠數(shù)值實驗、地面實驗和物理特性分析，驗證計算方法的可靠性，從而進一步改進計算方法。
Fluent是通用CFD軟件包，從1975年在謝菲爾德大學（UK）開發(fā)出tempest（fluent的原形）到1988年fluentInc.成立，再到到2006年被ANSYS公司收購，其間Fluent收購了同領域競爭的FDI公司和polyflow公司，使其功能不斷得到擴充和發(fā)展。
Fluent用來模擬從不可壓縮到高度可壓縮范圍內(nèi)的復雜流動。由于采用了多種求解方法和多重網(wǎng)格加速收斂技術(shù)，因而FLUENT能達到最佳的收斂速度和求解精度。靈活的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和基于解的自適應網(wǎng)格技術(shù)及成熟的物理模型，使FLUENT在轉(zhuǎn)捩與湍流、傳熱與相變、化學反應與燃燒、多相流、旋轉(zhuǎn)機械、動/變形網(wǎng)格、噪聲、材料加工、燃料電池等方面有廣泛應用。
Fluent的軟件設計基于CFD軟件群的思想，從用戶需求角度出發(fā)，針對各種復雜流動的物理現(xiàn)象，F(xiàn)LUENT軟件采用不同的離散格式和數(shù)值方法，以期在特定的領域內(nèi)使計算速度、穩(wěn)定性和精度等方面達到最佳組合，從而高效率地解決各個領域的復雜流動計算問題。基于上述思想，F(xiàn)luent開發(fā)了適用于各個領域的流動模擬軟件，這些軟件能夠模擬流體流動、傳熱傳質(zhì)、化學反應和其它復雜的物理現(xiàn)象，軟件之間采用了統(tǒng)一的網(wǎng)格生成技術(shù)及共同的圖形界面，而各軟件之間的區(qū)別僅在于應用的工業(yè)背景不同，因此大大方便了用戶。
FLUENT同傳統(tǒng)的CFD計算方法相比，具有以下的優(yōu)點：
1．穩(wěn)定性好，F(xiàn)LUENT經(jīng)過大量算例考核，同實驗符合較好
2．適用范圍廣，F(xiàn)LUENT含有多種傳熱燃燒模型及多相流模型，可應用于從可壓到不可壓、從低速到高超音速、從單相流到多相流、化學反應、燃燒、氣固混合等幾乎所有與流體相關的領域
3．精度提高，可達二階精度。
本書全面介紹了FLUENT 16.0流場分析的各種功能和基本操作方法。全書共分為12章，分別介紹了流體力學基礎、GAMBIT基礎知識、FLUENT基礎知識、Tecplot軟件簡介、二維流動和傳熱的數(shù)值模擬、三維流動和傳熱的數(shù)值模擬、湍流模型模擬、多相流模型模擬、滑移網(wǎng)格模型模擬、動網(wǎng)格模型模擬、組分傳輸與氣體燃燒的模擬和UDF使用等知識。
全書實例豐富，講解精辟。隨書光盤包含全書所有實例的源文件和操作過程錄音講解視頻動畫，可以幫助讀者方便的學習本書。
本書主要由胡仁喜和康士廷主要編寫。另外，參加編寫的還有劉昌麗、毛瑢、閆國超、吳秋彥、朱玉蓮等。由于編者水平有限，寫作時間倉促，書中難免有不妥、疏漏之處，竭誠歡迎廣大讀者加入學習交流QQ群，或發(fā)電子郵件到編者信箱，對本書提出批評和建議，以便做進一步修改和補充。
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