《FLUENT入门与进阶教程》(于勇)【摘要_书评_试读】- 蔚蓝网
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内容全面、新颖、实用，可作为流体工程、动力、能源、水利、航空、冶金、海洋、环境、气象等专业领域的本科生和研究生教材，也可供上述领域的科研人员，特别是从事CFD模拟的人员阅读参考。《FLUENT入门与进阶教程》必备的理论知识和全面的案例分析，帮您加深理解FLUENT软件的算法、模型等理论基础　　深入的参数设置解析和详尽的操作步骤，帮您掌握解决复杂工程问题的思路和方法　　全面包含了流体流动、传热、燃烧、多相流、动网格、UDF等层面的典型工程应用案例　　附加光盘中提供了所有实例文件和实用UDF的源文件，使学习更加直观
本书是一本介绍计算流体力学软件FLUENT应用方法的指导性教材。全书基于FLUENT6．3．26、GAMBIT2．2．30版本，以实例的方式对软件的使用方法进行说明与介绍。　　全书主要内容包括FLUENT软件概述、流体力学与计算流体力学基础、流体流动的数值模拟、自然对流与辐射传热、离散相的数值模拟、多相流模型、燃烧的数值模拟一组分输运与化学反应模型、移动与变形区域中流动问题的模拟、FLUENT中常用的边界条件、用户自定义函数UDF、并行计算等。每个章节中的实例均有详细的说明与详尽的操作步骤，读者按照书中的提示与步骤操作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进行流体流动与传热数值模拟的基本方法和技巧。　　本书所选实例具有代表性，有一定的难度（例如飞行器外流与复杂旋风分离器内流的数值模拟），读者可以通过这些实例的学习迅速掌握解决实际工程问题的思路与方法。　　本书内容全面、新颖、实用，可作为流体工程、动力、能源、水利、航空、冶金、海洋、环境、气象等专业领域的本科生和研究生教材，也可供上述领域的科研人员，特别是从事CFD模拟的人员阅读参考。
第1章　FLUENT软件概述1．1　FLUENT软件包的组成1．2　FLUENT软件包的工程应用背景1．3　FLUENT6-3的新特性_1．4　FLuENT软件包的安装与运行1．4．1FLUENT软件包的安装1.4．2　FLUENT软件包的运行1．5　FLUENT的一个简单实例1．5．1问题描述1．5．2实例分析1．5.3实例操作步骤第2章　流体力学与计算流体力学基础2．1　流体力学基础2．1．1一些基本概念2．1．2流体流动的分类2．1.3边界层与绕流阻力2．1．4可压缩流体流动——气体动力学基础2．1．5流体流动的控制方程2．2　计算流体力学基础2．2．1计算流体力学的求解过程2．2．2数值模拟方法和分类2．2．3有限容积法的基本思想2．2．4FVM的求解方法第3章　流体流动的数值模拟3．1　流体流动概述3．2　二维定常可压缩流场分析——NACA0006翼型气动力计算3．2．1概述"3．2．2实例简介3．2．3实例操作步骤3．3　二维非定常不可压缩流场分析——卡门涡街3．3．1概述3．3．2实例简介3．3．3实例操作步骤3．4　三维定常可压缩流动——多翼飞行器外流流场3．4．1概述3．4．2实例简介3．4．3实例操作步骤3．5　三维定常不可压缩流动——旋风分离器内流场模拟3．5．1概述3．5．2实例简介3．5.3实例操作步骤第4章　自然对流与辐射传热4．1　概述4．1．1选择辐射模型的标准4．1．2各种辐射模型的优点和局限性4．1．3浮力驱动流动与自然对流4．2　实例4．2．1实例操作步骤4．2．2小结第5章　离散相的数值模拟5．1离散相模型概述5．1．1离散相模型的应用限制5．1．2粒子与湍流相互作用简介5．1．3非耦合与相间耦合5．1．4离散相模型的计算策略5．2　旋风分离器内颗粒轨迹的模拟5．2．1模拟对象描述5．2．2实例操作步骤5．2．3实例小结第6章　多相流模型6．1　多相流概述6．1．1多相流动的分类6．1．2多相流动系统的例子6．2　多相流模型的选择方法6．2．1多相流动模拟的方法6．2．2三种欧拉多相流模型选择原则6．3　vOF模型6.3．1概述6.3．2实例简介6.3．3实例操作步骤6．4　Mixture混合模型6.4．1概述6．4．2实例简介6．4．3实例操作步骤6．5Euleriall（欧拉）模型6．5．1概述6．5．2实例简介6．5.3实例操作步骤第7章　燃烧的数值模拟一组分输运与化学反应模型7．1　概述7．1．1层流有限速率模型．7．1．2涡耗散模型7．1.3涡一耗散一概念（EDC）模型7．2　二维甲烷燃烧器的模拟7．2．1模拟对象描述7．2．2实例操作步骤7．2．3实例小结"第8章　移动与变形区域中流动问题的模拟8．1　移动与变形区域中流动问题概述8．1．1单一旋转坐标系SRF中的流动计算8．1．2多重参考系MRF模型8．1．3混合平面模型（MixingPlaneModel）8．1.4滑移网格模型（slidingMeshs）8．1．5动网格模型（DynamicMeshs）8．2　多重参考系MRF模型的应用8．2．1概述8．2．2实例简介8．2.3实例操作步骤8．3　SlidingMeshs滑移网格模型的应用8.3．1实例简介8．3．2实例操作步骤8．4　动网格模型的应用8.41概述8．4．2实例简介8．4.3实例操作步骤第9章　FLUENT中常用的边界条件9．1　FLUENT中的边界条件简介9．1．1FuJENT中边界条件的分类9．1．2FLIJENT中边界条件的设置方法9．2　FLuENT中流动入口和出口边界条件9．2．1流动边界条件简介9．2．2边界上湍流参数的确定9．3　FLUENT中常用的边界条件9．3．1压力进口边界条件9．3．2速度进口边界条件9．3．3质量流进口边界条件9．3.4压力出口边界条件9．3．5出流（Outflow）边界条件9．3．6压力远场边界条件9.3．7固壁边界条件9．3．8流体区域9．3．9固体区域9.3．10周期性边界条件9．3．11对称边界条件9．3．12内部界面（interior）与交界面（interface）9．3．13其他一些边界条件第10章　用户自定义函数UDF10．1　UDF基础知识10．1．1UDF概述10．1．2UDF的功能10．1.3网格术语简介10．1．4FLUENT中的数据类型10．2　UDF宏简介10．2．1通用的DEFINE宏10．2．2模型相关的宏函数10．2.3多相流模型中的宏函数10．2．4离散相模型中的宏函数10．2．5动网格应用中的宏函数10．2．6用户自定义标量（UDS）输运方程中的宏函数10.3　一些其他的常用宏函数10．3．1访问求解器数据的宏函数10．3．2做循环操作的宏函数lO．3．3矢量操作的宏函数10．3．4输入输出的宏函数lO．4　UDF的编写10．4．1UDF程序编写的基本步骤10．4．2UDF的基本格式10．5　uDF实例10．5．1实例简介10．5．2没有使用UDF情况下的实例计算结果10．5.3使用UDF情况下的实例计算结果10．5．4小结第11章　并行计算11．1概述11．2实例参考文献
摘要与插图
第1章　FLUENT软件概述　　FLUENT是目前处于世界领先地位的商业CFD（Computational Fluid Dynamics计算流体动力学）软件包之一，最初由FLUENT Inc.公司发行。2006年2月ANSYS Inc.公司收购FLUENT Inc.公司后成为全球最大的CAE（Computer Aided Engineering计算机辅助工程）软件公司。FLUENT 6.3.26就是由ANSYS Inc.公司发布的最新的FLUENT版本，本书的所有内容都是以这个版本为基础的。　　FLUENT是一个用于模拟和分析复杂几何区域内的流体流动与传热现象的专用软件。FLUENT提供了灵活的网格特性，可以支持多种网格。用户可以自由选择使用结构化或者非结构化网格来划分复杂的几何区域，例如针对二维问题支持三角形网格或四边形网格；针对三维问题支持四面体、六面体、棱锥、楔形、多面体网格；同时也支持混合网格。用户也可以利用FLUENT提供的网格自适应特性在求解过程中根据所获得的计算结果来优化网格。　　FLUENT是使用C语言开发的，支持并行计算，支持UNIX和Windows等多种平台，采用用户／服务器的结构，能够在安装不同操作系统的工作站和服务器之间协同完成同一个任务。FLUENT通过菜单界面与用户进行交互，用户可以通过多窗口的方式随时观察计算的进程和计算结果。计算结果可以采用云图、等值线图、矢量图、剖面图、XY散点图、动画等多种方式显示、存贮和打印，也可以将计算结果保存为其他CFD软件、FEM（Finite Element Method）软件或后处理软件所支持的格式。FLUENT还提供了用户编程接口，运行用户可以在FLUENT的基础上定制、控制相关的输入输出，并进行二次开发。　　1.1　FLUENT软件包的组成　　针对不同的计算对象，CFD软件都包含有3个主要功能部分：前处理、求解器、后处理。其中前处理是指完成计算对象的建模，网格生成的程序；求解器是指求解控制方程组的程序；后处理是指对计算结果进行显示、输出的程序。FLUENT软件是基于CFD软件群的思想设计的。FLUENT软件包主要由GAMBIT、Tgrid、Fliters、FLUENT几部分组成。　　（1）前处理器。包括GAMBIT、Tgrid和Fliters。其中GAMBIT是由FLUENT Inc.公司自主开发的专用CFD前置处理器，用于模拟对象的几何建模以及网格生成。Tgrid是一个附加的前置处理器，它可以从GAMBIT或其他CAD／CAE软件包中读入所生成的模拟对象的几何结构，从现有的边界网格开始生成由三角形、四面体或混合网格组成的体网格。Filters实际上就是其他CAD／CAE软件包，例如ANSYS、CGNS、I-DEAS、NASTRAN、PATRAN、ICEM等与FLUENT之间的接口，通过接口可以将由其他CAD／CAE软件包所生成的面网格或体网格读入到FLUENT。
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