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ANSYS Fluent2020綜合應(yīng)用案例詳解

作者：劉斌
出版社：清華大學(xué)出版社出版時(shí)間：2021-05-01
開本： 16開 頁(yè)數(shù)： 402
中 圖 價(jià):¥74.3(7.5折) 定價(jià)  ¥99.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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ANSYS Fluent2020綜合應(yīng)用案例詳解 版權(quán)信息

ANSYS Fluent2020綜合應(yīng)用案例詳解 本書特色

本書的主要內(nèi)容 前處理軟件Gambit及ANSYS ICEM CFD的基礎(chǔ)功能及其在網(wǎng)格劃分中的應(yīng)用，以及ANSYS Fluent并行計(jì)算的一般過(guò)程。 Fluent物理模型、流體動(dòng)力學(xué)、傳熱學(xué)、輻射傳熱、化學(xué)反應(yīng)模型、壁表面化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)蒸汽沉積模型、微粒表面化學(xué)反應(yīng)模型的理論基礎(chǔ)及應(yīng)用。 后處理技術(shù)，包括數(shù)據(jù)顯示與文字報(bào)告的生成、圖形與可視化以及流場(chǎng)函數(shù)的定義等內(nèi)容。 動(dòng)網(wǎng)格應(yīng)用，包括 UDF的用法、井下火箭發(fā)射過(guò)程二維模擬、副油箱與飛機(jī)分離三維模擬實(shí)例。 基于輻射模型的熱分析，包括室內(nèi)通風(fēng)問(wèn)題及使用DO輻射模型的頭燈熱模型的應(yīng)用案例。 基于傳熱模型的熱分析，包括變壓器內(nèi)溫度場(chǎng)及流場(chǎng)仿真分析、埋地管廊內(nèi)電纜溫度場(chǎng)及流場(chǎng)仿真分析實(shí)例。 擴(kuò)散火焰及預(yù)混燃燒分析，包括引火噴流擴(kuò)散火焰的PDF傳輸模擬及預(yù)混氣體化學(xué)反應(yīng)的模擬實(shí)例。 液體燃燒及煤炭燃燒分析，包括液體燃料燃燒模擬和煤燃燒模擬實(shí)例。 泄漏及擴(kuò)散分析，包括教室內(nèi)甲醛非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散特性研究模擬和次氯酸鈉在海水溝渠內(nèi)擴(kuò)散特性研究模擬實(shí)例。 多相流分析，包括氣固兩相流動(dòng)模擬、車體液體燃料罐內(nèi)部擋流板對(duì)振蕩的影響模擬和水壩破壞多相流模擬實(shí)例。 Fluent經(jīng)典應(yīng)用實(shí)例，包括固體燃料電池的模擬、汽車風(fēng)擋除冰分析及歧管流動(dòng)分析實(shí)例。 教學(xué)視頻與案例源文件 為了讓廣大讀者更快捷地學(xué)習(xí)和使用本書，本書提供了案例的源文件及快速上手的教學(xué)視頻，讀者可以使用Fluent打開案例源文件，根據(jù)書中的介紹進(jìn)行演練學(xué)習(xí)。 本書適合的讀者對(duì)象 流體計(jì)算的從業(yè)人員 高等院校的教師和學(xué)生 相關(guān)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的教師和學(xué)員 Fluent愛好者 廣大科研工作人員

ANSYS Fluent2020綜合應(yīng)用案例詳解 內(nèi)容簡(jiǎn)介

Fluent是通用ANSYS CFD的旗艦產(chǎn)品，在流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算中被廣泛應(yīng)用。本書以ANSYS Fluent 2020版為基礎(chǔ)，詳細(xì)介紹利用Fluent進(jìn)行流體分析的方法和技巧，并通過(guò)大量實(shí)例系統(tǒng)地介紹前處理、計(jì)算以及后處理的詳細(xì)過(guò)程，可使讀者在短時(shí)間內(nèi)把握學(xué)習(xí)的要領(lǐng)，掌握Fluent流體計(jì)算的多種不錯(cuò)應(yīng)用技術(shù)。本書內(nèi)容包括：Fluent軟件功能及理論基礎(chǔ)簡(jiǎn)介、Gambit及ANSYS ICEM CFD劃分網(wǎng)格方法、后處理方法、動(dòng)網(wǎng)格應(yīng)用、傳熱及輻射計(jì)算應(yīng)用、燃燒及化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用、組分輸送模型應(yīng)用、多相流應(yīng)用、固體燃料電池模擬和汽車工業(yè)相關(guān)應(yīng)用等。本書結(jié)構(gòu)清晰、實(shí)例豐富，涵蓋Fluent多種不錯(cuò)應(yīng)用計(jì)算，基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)用技能并重，可作為高等院校相關(guān)專業(yè)本科和碩士研究生的計(jì)算流體力學(xué)以及計(jì)算傳熱學(xué)的教材，也可供利用Fluent軟件進(jìn)行流體流動(dòng)數(shù)值模擬分析的廣大工程技術(shù)人員參考。

ANSYS Fluent2020綜合應(yīng)用案例詳解 目錄

第1章 緒論 1

1.1 CFD軟件簡(jiǎn)介 1

1.1.1 CFD概述 1

1.1.2 CFD的應(yīng)用領(lǐng)域 2

1.1.3 CFD商用軟件 3

1.2 Fluent簡(jiǎn)介 4

1.2.1 Fluent的功能特點(diǎn) 4

1.2.2 Fluent的求解技術(shù) 7

1.3 Fluent分析過(guò)程 8

1.4 小結(jié) 12

第2章 前處理初步 13

2.1 前處理軟件簡(jiǎn)介 13

2.1.1 Gambit簡(jiǎn)介 13

2.1.2 ANSYS ICEM CFD簡(jiǎn)介 14

2.1.3 TGrid簡(jiǎn)介 14

2.1.4 GridPro簡(jiǎn)介 14

2.1.5 GridGen簡(jiǎn)介 15

2.2 Gambit基礎(chǔ)與應(yīng)用 15

2.2.1 Gambit軟件的幾何處理能力 16

2.2.2 Gambit功能強(qiáng)大的網(wǎng)格生成技術(shù) 16

2.2.3 Gambit的基本用法 19

2.2.4 Gambit操作步驟 27

2.4.5 Gambit應(yīng)用實(shí)例 29

2.3 ANSYS ICEM CFD基礎(chǔ)與應(yīng)用 32

2.3.1 ANSYS ICEM CFD的基本功能 32

2.3.2 ANSYS ICEM CFD的基本用法 36

2.3.3 ANSYS ICEM CFD的基本步驟 37

2.3.4 ANSYS ICEM CFD應(yīng)用實(shí)例 40

2.4 ANSYS Fluent并行計(jì)算 47

2.4.1 概述 48

2.4.2 并行計(jì)算的一般過(guò)程 48

2.4.3 實(shí)例分析 49

2.5 小結(jié) 53

第3章 基本模型及理論 54

3.1 Fluent物理模型綜述 54

3.1.1 湍流模型 54

3.1.2 傳熱和輻射模型 55

3.1.3 歐拉多相流模型 56

3.1.4 離散相模型 56

3.1.5 混合分?jǐn)?shù)多相流模型和空泡模型 57

3.1.6 氣動(dòng)噪聲模型 57

3.1.7 高精度的自由表面模型 59

3.1.8 動(dòng)網(wǎng)格模型 59

3.2 流體動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ) 60

3.2.1 質(zhì)量守恒方程 60

3.2.2 動(dòng)量守恒方程 61

3.2.3 能量方程 61

3.2.4 湍流模型 61

3.3 傳熱學(xué)理論基礎(chǔ)及應(yīng)用 62

3.3.1 傳熱學(xué)控制方程 62

3.3.2 求解傳熱問(wèn)題的基本步驟 65

3.4 輻射傳熱理論基礎(chǔ)及應(yīng)用 65

3.4.1 輻射傳遞方程 66

3.4.2 輻射模型類型設(shè)置過(guò)程 67

3.4.3 定義物質(zhì)的輻射特性 74

3.4.4 輻射邊界條件的設(shè)置 74

3.4.5 輻射模型的求解策略 78

3.5 化學(xué)反應(yīng)模型基礎(chǔ)及應(yīng)用 81

3.5.1 化學(xué)反應(yīng)模型理論 81

3.5.2 組分輸運(yùn)和化學(xué)反應(yīng)問(wèn)題的基本設(shè)置 83

3.5.3 定義混合物及其構(gòu)成組分屬性 85

3.5.4 定義組分的邊界條件 91

3.5.5 化學(xué)混合和有限速率化學(xué)反應(yīng)的求解步驟 92

3.5.6 輸入CHEMKIN格式中的體積動(dòng)力學(xué)機(jī)制 94

3.6 壁面表面化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)蒸汽沉積模型 95

3.6.1 表面組分和壁面表面化學(xué)反應(yīng)理論基礎(chǔ) 95

3.6.2 壁面表面化學(xué)反應(yīng)模型的設(shè)置 97

3.6.3 導(dǎo)入CHEMKIN格式的表面動(dòng)力學(xué)機(jī)制 98

3.7 微粒表面化學(xué)反應(yīng)模型 99

3.7.1 微粒表面化學(xué)反應(yīng)模型理論基礎(chǔ) 99

3.7.2 微粒表面化學(xué)反應(yīng)模型的設(shè)置 101

3.8 小結(jié) 102

第4章 后處理 103

4.1 數(shù)據(jù)顯示與文字報(bào)告生成 103

4.1.1 通過(guò)邊界的流量 103

4.1.2 邊界上的作用力 105

4.1.3 計(jì)算投影面積 106

4.1.4 計(jì)算表面積分和體積分 106

4.1.5 參考值的設(shè)定 108

4.1.6 生成直方圖和Solution XY Plot面板的應(yīng)用 108

4.1.7 生成摘要報(bào)告 110

4.2 圖形與可視化 110

4.2.1 基本圖形生成 110

4.2.2 等值線和云圖的顯示 112

4.2.3 速度矢量的顯示 115

4.2.4 顯示軌跡 117

4.3 流場(chǎng)函數(shù)的定義 118

4.4 小結(jié) 120

第5章 動(dòng)網(wǎng)格應(yīng)用 121

5.1 UDF用法簡(jiǎn)介 121

5.1.1 UDF的基本用法 121

5.1.2 UDF編寫基礎(chǔ) 122

5.1.3 UDF中的C語(yǔ)言基礎(chǔ) 123

5.2 井下火箭發(fā)射過(guò)程二維模擬 127

5.2.1 實(shí)例描述 127

5.2.2 實(shí)例操作 127

5.3 副油箱與飛機(jī)分離三維模擬 146

5.3.1 實(shí)例描述 146

5.3.2 實(shí)例操作 147

5.4 小結(jié) 155

第6章 基于輻射模型的熱分析 156

6.1 綜述 156

6.2 太陽(yáng)加載模型 158

6.2.1 簡(jiǎn)介 159

6.2.2 太陽(yáng)射線跟蹤算法 159

6.2.3 DO輻照算法 160

6.2.4 太陽(yáng)計(jì)算器 161

6.2.5 太陽(yáng)加載模型的設(shè)置 163

6.2.6 太陽(yáng)加載模型邊界條件的設(shè)置 166

6.3 室內(nèi)通風(fēng)問(wèn)題的計(jì)算實(shí)例 168

6.3.1 實(shí)例描述 169

6.3.2 實(shí)例操作 169

6.4 使用DO輻射模型的頭燈熱模型 185

6.4.1 實(shí)例描述 185

6.4.2 實(shí)例操作 186

6.5 小結(jié) 209

第7章 基于傳熱模型的熱分析 210

7.1 綜述 210

7.2 變壓器內(nèi)溫度場(chǎng)及流場(chǎng)仿真分析 211

7.2.1 實(shí)例描述 211

7.2.2 實(shí)例操作 211

7.3 埋地管廊內(nèi)電纜溫度場(chǎng)及流場(chǎng)仿真分析 223

7.3.1 實(shí)例描述 223

7.3.2 實(shí)例操作 223

7.4 小結(jié) 235

第8章 擴(kuò)散火焰及預(yù)混燃燒分析 236

8.1 化學(xué)反應(yīng)模型簡(jiǎn)介 236

8.2 引火噴流擴(kuò)散火焰的PDF傳輸模擬 238

8.3 預(yù)混氣體化學(xué)反應(yīng)的模擬 251

8.4 小結(jié) 260

第9章 液體燃燒及煤炭燃燒分析 261

9.1 液體燃料燃燒模擬 261

9.2 煤燃燒模擬 277

9.3 小結(jié) 294

第10章 泄漏及擴(kuò)散分析 295

10.1 教室內(nèi)甲醛非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散特性研究模擬 295

10.2 次氯酸鈉在海水溝渠內(nèi)擴(kuò)散特性研究模擬 307

10.3 小結(jié) 317

第11章 多相流分析 318

11.1 綜述 318

11.2 氣固兩相流動(dòng)模擬 320

11.3 車體液體燃料罐內(nèi)部擋流板對(duì)振蕩的影響模擬 328

11.4 水壩破壞多相流模擬 345

11.5 小結(jié) 353

第12章 Fluent經(jīng)典應(yīng)用實(shí)例 354

12.1 固體燃料電池的模擬 354

12.2 汽車風(fēng)擋除冰分析 369

12.3 歧管流動(dòng)分析 386

12.4 小結(jié) 402

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ANSYS Fluent2020綜合應(yīng)用案例詳解 作者簡(jiǎn)介

劉 斌，畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)，博士學(xué)位，高級(jí)職稱，從業(yè)近二十年，長(zhǎng)期參與國(guó)家科技重大專項(xiàng)工作，專注于核心部件的相關(guān)技術(shù)攻關(guān)任務(wù)(流體仿真、熱控制)，發(fā)表核心論文多篇，獲國(guó)際專利授權(quán)和國(guó)內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)20余項(xiàng)。獲中國(guó)專利獎(jiǎng)、北京市專利獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

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