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內(nèi)容簡介

　　本書借助ANSYSWorkbench平臺，全面講述了CFD解決工程問題的完整流程，主要內(nèi)容包括流體計(jì)算域創(chuàng)建、計(jì)算網(wǎng)格生成、物理問題計(jì)算求解、計(jì)算后處理等。本書注重理論和實(shí)踐相結(jié)合，結(jié)構(gòu)脈絡(luò)清晰，可以幫助讀者迅速掌握CFD學(xué)習(xí)的流程、方法和思路，并建立起自己的一套CAE問題解決方案。本書可以作為機(jī)械、水利、汽車、航空航天、能源動力、電子工程等領(lǐng)域本科生、研究生和教師的參考書及教學(xué)用書，也可以作為相關(guān)領(lǐng)域從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化的工程技術(shù)人員及廣大CAE愛好者參考。

作者簡介

　　胡坤，機(jī)械設(shè)計(jì)及理論專業(yè)博士，西南石油大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院碩士生導(dǎo)師。主要從事多相流理論研究及過程裝備研發(fā)教學(xué)工作，擁有10余年ANSYS CFD軟件應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，熟悉ANSYS CFD軟件仿真流程定制及二次開發(fā)，著有《ANSYS ICEM CFD工程實(shí)例詳解》《ANSYS CFD疑難問題實(shí)例詳解》等多本書籍。曾用網(wǎng)名“流沙CAE”，獨(dú)立運(yùn)營同名新浪博客“流沙CAE”以及原創(chuàng)微信公眾號“CFD之道”，聚焦于CFD發(fā)展及應(yīng)用資訊、CFD理論解析、CFD軟件應(yīng)用技巧、CFD相關(guān)案例解析以及CFD編程定制等原創(chuàng)內(nèi)容的分享，廣受3萬+專業(yè)粉絲的高度認(rèn)可。

圖書目錄

前　言
第1 章　計(jì)算流體力學(xué)概述
1.1　計(jì)算流體力學(xué)
1.2　計(jì)算流體力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3　計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展
1.4　CFD 解決工程問題的基本流程
第2 章　ANSYS CFD 軟件簡介
2.1　CFD 工程應(yīng)用一般流程
2.1.1　計(jì)算前處理
2.1.2　計(jì)算求解
2.1.3　計(jì)算后處理
2.2　ANSYS CFD 軟件族簡介
2.2.1　前處理軟件：ICEM CFD
2.2.2　CFD 求解器：Fluent
2.2.3　CFD 求解器：CFX
2.2.4　后處理模塊：CFD-Post
2.5　本章小結(jié)
第3 章　計(jì)算域基礎(chǔ)
3.1　流體域的基本概念
3.1.1　內(nèi)流計(jì)算域
3.1.2　外流計(jì)算域
3.1.3　混合計(jì)算域
3.1.4　流體域簡化
3.1.5　多區(qū)域計(jì)算模型
3.2　流體域的創(chuàng)建方法
3.3　流體域創(chuàng)建工具
3.4　ANSYS DesignModeler 簡介
3.4.1　啟動DM
3.4.2　DM 的操作界面
3.5　草圖功能
3.5.1　基準(zhǔn)面
3.5.2　草圖繪制
3.5.3　草圖修改
3.5.4　尺寸指定
3.6　特征建模
3.6.1　拉伸特征
3.6.2　旋轉(zhuǎn)特征
3.6.3　掃掠特征
3.6.4　放樣特征
3.6.5　抽殼特征
3.6.6　圓角特征
3.6.7　切割幾何
3.7　幾何操作
3.7.1　陣列
3.7.2　布爾運(yùn)算
3.8　流體域抽取
3.8.1　Fill 功能
3.8.2　Enclosure 功能
3.9　實(shí)例1 ：DM 建模基礎(chǔ)
3.9.1　模型分析
3.9.2　第一種建模方式
3.9.3　第二種建模方式
3.10　實(shí)例2 ：汽車外流場計(jì)算域
3.11　實(shí)例3 ：汽車排氣歧管內(nèi)流場計(jì)算域
3.12　本章小結(jié)
第4 章　網(wǎng)格基礎(chǔ)
4.1　流體網(wǎng)格基礎(chǔ)概念
4.1.1　網(wǎng)格術(shù)語
4.1.2　網(wǎng)格形狀
4.1.3　結(jié)構(gòu)網(wǎng)格與非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格
4.2　網(wǎng)格的度量
4.2.1　網(wǎng)格數(shù)量
4.2.2　網(wǎng)格質(zhì)量
4.3　ANSYS Mesh 軟件
4.3.1　ANSYS Mesh 啟動
4.3.2　軟件界面
4.3.3　網(wǎng)格流程
4.4　網(wǎng)格質(zhì)量評價
4.4.1　Element Quality
4.4.2　Aspect Ratio
4.4.3　Parallel Deviation
4.4.4　Maximum Corner Angle
4.4.5　Skewness
4.4.6　Orthogonal Quality
4.5　實(shí)例1 ：T 型管
4.6　實(shí)例2 ：反應(yīng)器
4.7　實(shí)例3 ：劃分掃掠網(wǎng)格
4.7.1　幾何模型
4.7.2　切分幾何
4.7.3　劃分網(wǎng)格
4.7.4　添加邊界層
4.8　實(shí)例4 ：局部控制
4.8.1　參數(shù)優(yōu)先級
4.8.2　實(shí)例描述
4.8.3　網(wǎng)格劃分
4.9　本章小結(jié)
第5 章　Fluent 求解器基礎(chǔ)
5.1　Fluent 軟件介紹
5.1.1　Fluent 工作界面
5.1.2　Fluent 模型樹節(jié)點(diǎn)
5.1.3　Fluent 解決工程問題流程
5.1.4　Fluent 的應(yīng)用領(lǐng)域
5.2　Fluent 邊界條件
5.2.1　邊界條件分類
5.2.2　邊界條件設(shè)置
5.3　初始條件
5.3.1　Fluent 中進(jìn)行初始化
5.3.2　Patch
5.4　湍流模型
5.4.1　湍流和層流判斷
5.4.2　湍流求解方法
5.4.3　Fluent 中的湍流模型
5.4.4　y+ 的基本概念
5.4.5　壁面函數(shù)
5.4.6　邊界湍流設(shè)置
5.5　傳熱模型
5.5.1　壁面熱邊界
5.5.2　Fluent 中的輻射模型
5.5.3　輻射模型的選擇
5.6　多相流模型
5.6.1　多相流定義
5.6.2　多相流形態(tài)
5.6.3　Fluent 中的多相流模型
5.6.4　多相流模型的選擇
5.6.5　Fluent 多相流模擬步驟
5.6.6　VOF 模型設(shè)置
5.6.7　Mixture 模型設(shè)置
5.6.8　Eulerian 模型設(shè)置
5.7　組分輸運(yùn)模型
5.7.1　 Fluent 中的組分輸運(yùn)及反應(yīng)流模型
5.7.2　組分輸運(yùn)模型前處理
5.8　動區(qū)域模型
5.8.1　單運(yùn)動參考系模型
5.8.2　多運(yùn)動參考系模型
5.8.3　滑移網(wǎng)格模型
5.9　動網(wǎng)格模型
5.9.1　Fluent 中使用動網(wǎng)格
5.9.2　網(wǎng)格更新方法
5.9.3　運(yùn)動指定
5.9.4　運(yùn)動區(qū)域定義
5.9.5　網(wǎng)格預(yù)覽
5.10　案例1 ：T 型管混合溫度場計(jì)算
5.10.1　案例描述
5.10.2　案例學(xué)習(xí)目標(biāo)
5.10.3　計(jì)算仿真目標(biāo)
5.10.4　Fluent 設(shè)置
5.10.5　計(jì)算后處理
5.11　案例2 ：Tesla 閥門內(nèi)流場計(jì)算
5.11.1　案例描述
5.11.2　Fluent 設(shè)置
5.11.3　計(jì)算后處理
5.12　案例3 ：非牛頓流體流動計(jì)算
5.12.1　案例描述
5.12.2　Fluent 設(shè)置
5.13　案例4 ：風(fēng)扇流場計(jì)算
5.13.1　案例描述
5.13.2　Fluent 設(shè)置
5.14　案例5 ：顆粒負(fù)載流動
5.14.1　案例描述
5.14.2　Fluent 設(shè)置
5.15　本章小結(jié)
第6 章　計(jì)算后處理基礎(chǔ)
6.1　流體計(jì)算后處理概述
6.2　CFD-Post 軟件介紹
6.2.1　CFD-Post 軟件工作界面
6.2.2　CFD-Post 的菜單項(xiàng)
6.2.3　工具欄按鈕
6.2.4　CFD-Post 計(jì)算后處理一般流程
6.2.5　CFD-Post 的啟動方式
6.3　CFD-Post 后處理功能
6.3.1　創(chuàng)建后處理位置
6.3.2　生成后處理對象
6.3.3　數(shù)據(jù)操作
6.3.4　其他工具
6.4　案例1 ：CFD-Post 基本操作
6.5　案例2 ：定量后處理
6.6　案例3 ：比較多個CASE
6.7　案例4 ：瞬態(tài)后處理
6.8　本章小結(jié)