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內(nèi)容簡介

　　本書是 CFD 基礎及 Fluent 工程應用分析的指導性教材或參考書。本書根據(jù)ANSYS Fluent 2021編寫，并結(jié)合Mesh模塊的網(wǎng)格劃分方法，詳細介紹計算流體力學、多相流、動網(wǎng)格、滑移網(wǎng)格、流固耦合等基礎知識，涵蓋Mesh模塊內(nèi)復雜幾何體的網(wǎng)格劃分實例，以及Fluent軟件在各個工程領域的實際應用分析。全書共 12 章：第 1章為計算流體力學基礎，第 2 章為 Fluent 簡介，第 3 章為網(wǎng)格劃分，第 4 章為穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)流動分析，第 5 章為離散相流動分析，第 6 章為傳熱流動分析，第 7 章為多孔介質(zhì)流動分析，第 8 章為多相流動分析，第 9 章為動網(wǎng)格流動分析，第 10 章為滑移網(wǎng)格流動分析，第11 章為流固耦合分析，第 12 章為化學反應、燃燒與微流動分析。書中以詳解實例的方式來說明 Fluent 軟件在各個工程應用領域的詳細操作及一些值得注意的問題，設有大量練習題，具有較強的實用性。本書可作為機械、材料、暖通、水利、動力、能源、航空、冶金、環(huán)境、建筑等相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生的教材，也可供上述領域的技術(shù)人員，特別是進行 CFD 應用研究的人員參考。

作者簡介

　　江帆，廣州大學機械與電氣工程學院教授，已發(fā)表或評審論文40余篇，應用Fluent軟件16年，在多相流、動網(wǎng)格、滑移網(wǎng)格、流固耦合計算等方面有豐富的經(jīng)驗，完成及發(fā)表利用Fluent方面的學術(shù)論文20篇。出版過《Fluent高級應用與實例分析》《機械原理》《創(chuàng)新方法與創(chuàng)新設計》等書籍，具有較好的影響力。

圖書目錄

第 1章　計算流體力學基礎
1.1　流體力學的基本概念
1.1.1　流體的連續(xù)介質(zhì)模型
1.1.2　流體的性質(zhì)
1.1.3　流體力學中的力與壓強
1.1.4　流體運動的描述
1.2　CFD基本模型
1.2.1　基本控制方程
1.2.2　湍流模型
1.2.3　初始條件和邊界條件
1.3　有限體積法
1.3.1　計算區(qū)域離散化與控制方程離
散化
1.3.2　常用的離散格式與建立離散方
程應遵循的原則
1.3.3　離散方程的解法
1.4　多相流
1.4.1 VOF模型的概述和局限
1.4.2 VOF模型的控制方程
1.4.3　混合模型的概述和局限
1.4.4　混合模型的控制方程
1.4.5　歐拉模型的概述及局限
1.4.6　歐拉模型的控制方程
1.5　動網(wǎng)格
1.5.1　動網(wǎng)格模型
1.5.2　動網(wǎng)格更新方法
1.6　滑移網(wǎng)格
1.6.1　滑移網(wǎng)格的應用、運動方式及
網(wǎng)格分界面形狀
1.6.2　滑移網(wǎng)格的原理
1.7　ANSYS流固耦合分析
1.7.1　理論基礎
1.7.2　單向流固耦合分析
1.7.3　雙向流固耦合分析
1.7.4　耦合面的數(shù)據(jù)傳遞
1.8　CFD軟件計算結(jié)果的驗證及修正
第 2章　Fluent簡介
2.1　Fluent的用戶界面
2.1.1　圖形用戶界面
2.1.2　文本用戶界面及Scheme表達式
2.1.3　圖形控制及鼠標使用
2.2　Fluent的計算類型及應用領域
2.3　Fluent的求解流程
2.4　簡單流動與傳熱分析實例
2.5　本章小結(jié)
2.6　練習題
第3章　網(wǎng)格劃分
3.1　Mesh模塊簡介
3.1.1 Mesh的界面與功能
3.1.2　網(wǎng)格劃分流程
3.1.3　模型導入后的操作
3.1.4　網(wǎng)格生成
3.2　Mesh網(wǎng)格劃分實例
3.2.1　二維油水環(huán)狀管道網(wǎng)格劃分
3.2.2　三維球閥流道網(wǎng)格劃分
3.2.3　模型分塊與網(wǎng)格劃分
3.3　本章小結(jié)
3.4　練習題
第4章　穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)流動分析
4.1　血管機器人外流場分析
4.1.1　問題描述
4.1.2　具體分析
4.2　河流污染擴散分析
4.2.1　問題描述
4.2.2　具體分析
4.3　機翼亞音速流動分析
4.3.1　問題描述
4.3.2　具體分析
4.4　本章小結(jié)
4.5　練習題
第5章　離散相流動分析
5.1　水霧射流冷卻工件效果分析
5.1.1　問題描述
5.1.2　具體分析
5.2　旋流分離器內(nèi)顆粒流動分析
5.2.1　問題描述
5.2.2　具體分析
5.3　本章小結(jié)
5.4　練習題
第6章　傳熱流動分析
6.1 冷熱水混合器傳熱分析
6.1.1　問題描述
6.1.2　具體分析
6.2　蛇形管內(nèi)水沸騰傳熱分析
6.2.1　問題描述
6.2.2　具體分析
6.3　本章小結(jié)
6.4　練習題
第7章　多孔介質(zhì)流動分析
7.1　變截面纖維結(jié)構(gòu)中樹脂流動分析
7.1.1　問題描述
7.1.2　具體分析
7.2　廢氣過濾數(shù)值分析
7.2.1　問題描述
7.2.2　具體分析
7.3　本章小結(jié)
7.4　練習題
第8章　多相流動分析
8.1　U形管油水環(huán)狀流分析
8.1.1　問題描述
8.1.2　具體分析
8.2　沉淀池活性污泥沉降分析
8.2.1　問題描述
8.2.2　具體分析
8.3　液滴撞擊液膜數(shù)值分析
8.3.1　問題描述
8.3.2　具體分析
8.4　本章小結(jié)
8.5　練習題
第9章　動網(wǎng)格流動分析
9.1　塑料圓柱體落入水中的模擬
9.1.1　問題描述
9.1.2　具體分析
9.1.3　動網(wǎng)格模型與重疊網(wǎng)格模型的比較
9.2　齒輪泵的動態(tài)模擬
9.2.1　問題描述
9.2.2　具體分析
9.3　本章小結(jié)
9.4　練習題
第 10章　滑移網(wǎng)格流動分析
10.1　轉(zhuǎn)籠生物反應器的內(nèi)部流場計算
10.1.1　問題描述
10.1.2　具體分析
10.2　車輛交會的動態(tài)模擬
10.2.1　問題描述
10.2.2　具體分析
10.3　本章小結(jié)
10.4　練習題
第 11章　流固耦合分析
11.1　河水沖擊閘板的分析
11.1.1　問題描述
11.1.2　具體分析
11.2　主動脈血管瘤的分析
11.2.1　問題描述
11.2.2　具體計算
11.3　本章小結(jié)
11.4　練習題
第 12章　化學反應、燃燒與微流動分析
12.1　汽車碳罐中碳氫燃料的回收模擬
12.1.1　問題描述
12.1.2　具體分析
12.2　甲烷與空氣預混燃燒模擬
12.2.1　問題描述
12.2.2　具體分析
12.3　微流體流動模擬
12.3.1　問題描述
12.3.2　具體分析
12.4　本章小結(jié)
12.5　練習題
參考資料