本書通過大量實例系統地介紹Fluent 17.0的使用方法，包括計算流體的基礎理論與方法、創建幾何模型、劃分網格、Fluent求解設置、后處理等功能的介紹，針對每個Fluent可以解決的流體仿真計算問題進行詳細講解，并輔以相應的實例，使讀者能夠快速、熟練、深入地掌握Fluent軟件。全書共分為16章，由淺入深地講解Fluent仿真計算的各種功能，從幾何建模到網格劃分，從計算求解到結果后處理，詳細地講解Fluent進行流體模擬計算的每一個步驟，使讀者能夠了解并掌握Fluent軟件的工作流程和計算方法。 本書結構嚴謹、條理清晰、重點突出，非常適合廣大Fluent初、中級讀者學習使用，也可作為大中專院校、社會培訓機構的教材以及工程技術人員的參考用書。
本書由淺入深地介紹了Fluent 17.0的使用方法及流體仿真的各種功能，包括計算流體的基礎理論與方法、創建幾何模型、網格劃分、Fluent求解設置以及后處理等。
針對每個Fluent可以解決的流體仿真計算問題都輔以相應的實例來講解，并給出詳細的流體模擬計算的各個步驟，讀者通過這些實例的練習，既能夠快速、熟練、深入地掌握Fluent軟件的使用，也能夠掌握Fluent在實際工程中的工作流程和計算方法。
丁欣碩，高級工程師，已從事機械設計及仿真計算工作十余年。精通ANSYS、AutoCAD、Pro/Engineer、Fluent等軟件，曾出版《ANSYS Workbench 14.0從入門到精通》等計算機圖書，并利用業余時間創建了中國CAX聯盟論壇。
第1章 流體力學與計算流體力學基礎 1
1.1 流體力學基礎 1
1.1.1 一些基本概念 1
1.1.2 流體流動的分類 5
1.1.3 邊界層和物體阻力 5
1.1.4 層流和湍流 7
1.1.5 流體流動的控制方程 7
1.1.6 邊界條件與初始條件 8
1.1.7 流體力學專業詞匯 9
1.2 計算流體力學基礎 12
1.2.1 計算流體力學的發展 12
1.2.2 計算流體力學的求解過程 13
1.2.3 數值模擬方法和分類 13
1.2.4 有限體積法的基本思想 15
1.2.5 有限體積法的求解方法 17
1.3 計算流體力學應用領域 18
1.4 常用的CFD商用軟件 18
1.4.1 PHOENICS 19
1.4.2 STAR-CD 19
1.4.3 STAR-CCM+ 19
1.4.4 CFX 20
1.4.5 Fluent 21
1.5 本章小結 22
第2章 Fluent軟件簡介 23
2.1 Fluent的軟件結構 23
2.1.1 啟動Fluent 24
2.1.2 Fluent用戶界面 26
2.1.3 Fluent文件讀入與輸出 27
2.2 Fluent計算類型及應用領域 32
2.3 Fluent求解步驟 33
2.3.1 制訂分析方案 33
2.3.2 求解步驟 33
2.4 Fluent使用的單位制 34
2.5 Fluent使用的文件類型 34
2.6 本章小結 35
第3章 創建幾何模型 36
3.1 建立幾何模型概述 36
3.2 DesignModeler簡介 37
3.2.1 啟動DesignModeler 37
3.2.2 DesignModeler的用戶界面 38
3.3 草圖模式 40
3.3.1 進入草圖模式 40
3.3.2 創建新平面 40
3.3.3 創建草圖 41
3.3.4 幾何模型的關聯性 41
3.4 創建3D幾何體 42
3.4.1 拉伸 42
3.4.2 旋轉 43
3.4.3 掃掠 44
3.4.4 直接創建3D幾何體 44
3.4.5 填充和包圍 45
3.5 導入外部CAD文件 46
3.6 創建幾何體的實例操作 48
3.7 本章小結 51
第4章 生成網格 52
4.1 網格生成概述 52
4.1.1 網格劃分技術 52
4.1.2 網格類型 52
4.2 ANSYS ICEM CFD簡介 53
4.2.1 工作流程 54
4.2.2 ICEM CFD的文件類型 55
4.2.3 ICEM CFD的用戶界面 55
4.3 ANSYS ICEM CFD的基本用法 55
4.3.1 幾何模型的創建 56
4.3.2 幾何文件導入 59
4.3.3 網格生成 60
4.3.4 塊的生成 68
4.3.5 網格編輯 73
4.3.6 網格輸出 79
4.4 ANSYS ICEM CFD實例分析 80
4.4.1 啟動ICEM CFD并建立分析
項目 80
4.4.2 導入幾何模型 81
4.4.3 模型建立 81
4.4.4 生成塊 84
4.4.5 網格生成 90
4.4.6 網格質量檢查 91
4.4.7 網格輸出 91
4.5 本章小結 92
第5章 Fluent計算設置 93
5.1 網格導入與工程項目保存 93
5.1.1 啟動Fluent 93
5.1.2 網格導入 94
5.1.3 網格質量檢查 94
5.1.4 顯示網格 95
5.1.5 修改網格 96
5.1.6 光順網格與交換單元面 100
5.1.7 項目保存 100
5.2 設置求解器及操作條件 100
5.2.1 求解器設置 101
5.2.2 操作條件設置 101
5.3 物理模型設定 102
5.3.1 多相流模型 102
5.3.2 能量方程 104
5.3.3 湍流模型 104
5.3.4 輻射模型 107
5.3.5 組分輸運和反應模型 108
5.3.6 離散相模型 110
5.3.7 凝固和融化模型 111
5.3.8 氣動噪聲模型 111
5.4 材料性質設定 112
5.4.1 物性參數 112
5.4.2 參數設定 113
5.5 邊界條件設定 116
5.5.1 邊界條件分類 116
5.5.2 邊界條件設置 117
5.5.3 常用邊界條件類型 119
5.6 求解控制參數設定 136
5.6.1 求解方法設置 136
5.6.2 松弛因子設置 138
5.6.3 求解極限設置 138
5.7 初始條件設定 139
5.7.1 定義全局初始條件 139
5.7.2 定義局部區域初始值 140
5.8 求解設定 141
5.8.1 求解設置 141
5.8.2 求解過程監視 143
5.9 本章小結 146
第6章 計算結果后處理 147
6.1 Fluent的后處理功能 147
6.1.1 創建表面 147
6.1.2 圖形及可視化技術 148
6.1.3 動畫技術 151
6.2 CFD-Post后處理器 152
6.2.1 啟動后處理器 152
6.2.2 工作界面 152
6.2.3 創建位置 153
6.2.4 創建對象 163
6.2.5 創建數據 169
6.3 本章小結 171
第7章 穩態和非穩態模擬實例 172
7.1 管內穩態流動 172
7.1.1 案例介紹 172
7.1.2 啟動Fluent并導入
網格 173
7.1.3 定義求解器 174
7.1.4 定義模型 174
7.1.5 設置材料 175
7.1.6 邊界條件 175
7.1.7 設置計算域 177
7.1.8 求解控制 177
7.1.9 初始條件 178
7.1.10 求解過程監視 178
7.1.11 計算求解 179
7.1.12 結果后處理 179
7.2 噴嘴內瞬態流動 180
7.2.1 案例介紹 180
7.2.2 啟動Fluent并導入
網格 181
7.2.3 定義求解器 182
7.2.4 定義模型 182
7.2.5 設置材料 183
7.2.6 邊界條件 183
7.2.7 求解控制 184
7.2.8 初始條件 185
7.2.9 求解過程監視 185
7.2.10 網格自適應 186
7.2.11 計算求解 187
7.2.12 結果后處理 187
7.2.13 瞬態計算 189
7.2.14 瞬態計算結果 189
7.3 本章小結 191
第8章 內部流動分析實例 192
8.1 圓管內氣體的流動 192
8.1.1 案例介紹 192
8.1.2 啟動Fluent并導入
網格 193
8.1.3 定義求解器 193
8.1.4 定義模型 194
8.1.5 設置材料 194
8.1.6 邊界條件 195
8.1.7 求解控制 195
8.1.8 初始條件 196
8.1.9 求解過程監視 197
8.1.10 計算求解 197
8.1.11 結果后處理 197
8.2 三通內水的流動 199
8.2.1 案例介紹 199
8.2.2 啟動Fluent并導入
網格 199
8.2.3 定義求解器 200
8.2.4 定義模型 201
8.2.5 設置材料 202
8.2.6 設置區域條件 202
8.2.7 邊界條件 203
8.2.8 求解控制 204
8.2.9 初始條件 205
8.2.10 求解過程監視 205
8.2.11 計算求解 208
8.2.12 結果后處理 208
8.3 本章小結 210
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