[正版]流沙CAE ANSYS CFD入门指南计算流体力学基础及应用ansys fluent实例详解 ansys教程书籍

本书以ANSYS 19.0为依据，从实际应用出发，QM讲述了CFD解决工程问题的完整流程，实现了建模、网格划分、求解、后处理的一站式学习，可以帮助读者掌握CFD解决实际问题的方法和思路，并快速搭建起自己的一套CFD入门学习知识体系。另外，本书还具有以下突出特色：

1.CAE大神流沙倾情之作。注重知识学习的循序渐进、实例操作的轻松易学。

2.帮助读者实现从看起来懂到真懂了的跨越。内容涵盖重点参数的选取、特殊技巧的应用、操作误区的提示等，帮助读者真正学通弄懂CFD解决实际工程问题的完整知识体系。

3.坚持读者的阅读体验为首要原则。版式设计方面从章节名到实例步骤，再到知识拓展、难点解析、技巧应用处处都体现着设计者的良苦用心。

本书中的案例文件保存在网盘中（链接: http://pan.baidu.com/s/1CtMxjEVJp5TflrNRZC0pJg密码：al1s），读者可自行下载。同时也欢迎读者加入QQ 群（29446893）对本书中的内容进行交流和探讨

前 言

第1 章 计算流体力学概述

1.1 计算流体力学

1.2 计算流体力学的应用领域

1.3 计算流体力学的发展

1.4 CFD 解决工程问题的基本流程

第2 章 ANSYS CFD 软件简介

2.1 CFD 工程应用一般流程

2.1.1 计算前处理

2.1.2 计算求解

2.1.3 计算后处理

2.2 ANSYS CFD 软件族简介

2.2.1 前处理软件：ICEM CFD

2.2.2 CFD 求解器：Fluent

2.2.3 CFD 求解器：CFX

2.2.4 后处理模块：CFD-Post

2.5 本章小结

第3 章 计算域基础

3.1 流体域的基本概念

3.1.1 内流计算域

3.1.2 外流计算域

3.1.3 混合计算域

3.1.4 流体域简化

3.1.5 多区域计算模型

3.2 流体域的创建方法

3.3 流体域创建工具

3.4 ANSYS DesignModeler 简介

3.4.1 启动DM

3.4.2 DM 的操作界面

3.5 草图功能

3.5.1 基准面

3.5.2 草图绘制

3.5.3 草图修改

3.5.4 尺寸指定

3.6 特征建模

3.6.1 拉伸特征

3.6.2 旋转特征

3.6.3 扫掠特征

3.6.4 放样特征

3.6.5 抽壳特征

3.6.6 圆角特征

3.6.7 切割几何

3.7 几何操作

3.7.1 阵列

3.7.2 布尔运算

3.8 流体域抽取

3.8.1 Fill 功能

3.8.2 Enclosure 功能

3.9 实例1 ：DM 建模基础

3.9.1 模型分析

3.9.2 DY种建模方式

3.9.3 第二种建模方式

3.10 实例2 ：汽车外流场计算域

3.11 实例3 ：汽车排气歧管内流场计算域

3.12 本章小结

第4 章 网格基础

4.1 流体网格基础概念

4.1.1 网格术语

4.1.2 网格形状

4.1.3 结构网格与非结构网格

4.2 网格的度量

4.2.1 网格数量

4.2.2 网格质量

4.3 ANSYS Mesh 软件

4.3.1 ANSYS Mesh 启动

4.3.2 软件界面

4.3.3 网格流程

4.4 网格质量评价

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 实例1 ：T 型管

4.6 实例2 ：反应器

4.7 实例3 ：划分扫掠网格

4.7.1 几何模型

4.7.2 切分几何

4.7.3 划分网格

4.7.4 添加边界层

4.8 实例4 ：局部控制

4.8.1 参数优先级

4.8.2 实例描述

4.8.3 网格划分

4.9 本章小结

第5 章 Fluent 求解器基础

5.1 Fluent 软件介绍

5.1.1 Fluent 工作界面

5.1.2 Fluent 模型树节点

5.1.3 Fluent 解决工程问题流程

5.1.4 Fluent 的应用领域

5.2 Fluent 边界条件

5.2.1 边界条件分类

5.2.2 边界条件设置

5.3 初始条件

5.3.1 Fluent 中进行初始化

5.3.2 Patch

5.4 湍流模型

5.4.1 湍流和层流判断

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 壁面函数

5.4.6 边界湍流设置

5.5 传热模型

5.5.1 壁面热边界

5.5.2 Fluent 中的辐射模型

5.5.3 辐射模型的选择

5.6 多相流模型

5.6.1 多相流定义

5.6.2 多相流形态

5.6.3 Fluent 中的多相流模型

5.6.4 多相流模型的选择

5.6.5 Fluent 多相流模拟步骤

5.6.6 VOF 模型设置

5.6.7 Mixture 模型设置

5.6.8 Eulerian 模型设置

5.7 组分输运模型

5.7.1 Fluent 中的组分输运及反应流模型

5.7.2 组分输运模型前处理

5.8 动区域模型

5.8.1 单运动参考系模型

5.8.2 多运动参考系模型

5.8.3 滑移网格模型

5.9 动网格模型

5.9.1 Fluent 中使用动网格

5.9.2 网格更新方法

5.9.3 运动指定

5.9.4 运动区域定义

5.9.5 网格预览

5.10 案例1 ：T 型管混合温度场计算

5.10.1 案例描述

5.10.2 案例学习目标

5.10.3 计算仿真目标

5.10.4 Fluent 设置

5.10.5 计算后处理

5.11 案例2 ：Tesla 阀门内流场计算

5.11.1 案例描述

5.11.2 Fluent 设置

5.11.3 计算后处理

5.12 案例3 ：非牛顿流体流动计算

5.12.1 案例描述

5.12.2 Fluent 设置

5.13 案例4 ：风扇流场计算

5.13.1 案例描述

5.13.2 Fluent 设置

5.14 案例5 ：颗粒负载流动

5.14.1 案例描述

5.14.2 Fluent 设置

5.15 本章小结

第6 章 计算后处理基础

6.1 流体计算后处理概述

6.2 CFD-Post 软件介绍

6.2.1 CFD-Post 软件工作界面

6.2.2 CFD-Post 的菜单项

6.2.3 工具栏按钮

6.2.4 CFD-Post 计算后处理一般流程

6.2.5 CFD-Post 的启动方式

6.3 CFD-Post 后处理功能

6.3.1 创建后处理位置

6.3.2 生成后处理对象

6.3.3 数据操作

6.3.4 其他工具

6.4 案例1 ：CFD-Post 基本操作

6.5 案例2 ：定量后处理

6.6 案例3 ：比较多个CASE

6.7 案例4 ：瞬态后处理

6.8 本章小结

本书以ANSYS 19.0为依据，汇集作者10余年的实践经验，通过大量经典案例详细描述了ANSYS Fluent软件在工程流体仿真计算中的实际应用过程，助力读者快速GX地将所学知识应用到实际工作学习中。另外，本书还具有以下突出特色：

1.CAE大神流沙倾情之作。涵盖热、流、燃烧、化学、耦合、动网格等28个经典案例，以及C过5G的配套资源。

2.帮助读者实现从看起来懂到真懂了的跨越。内容涵盖重点参数的选取、特殊技巧的应用、操作误区的提示等，帮助读者真正学通弄懂，有效锻炼使用ANSYS Fluent软件解决实际工程问题的实践技能。

3.坚持读者的阅读体验为首要原则。版式设计方面从章节名到实例步骤，再到知识拓展、难点解析、技巧应用处处都体现着设计者的良苦用心。

本书中的实例文件保存在网盘中（链接：http://pan.baidu.com/s/1edEr_0wtihV1LfRAhPEyHQ 密码：e8dl），读者可自行下载。同时也欢迎读者加入QQ 群（831446063）对本书中的内容进行交流和探讨。

前 言

第1 章 ANSYS Fluent 基础

1.1 ANSYS Fluent 简介

1.2 Fluent 基本使用流程

1.3 Fluent 操作流程示例

1.3.1 实例描述

1.3.2 Fluent 前处理

1.3.3 计算后处理

第2 章 流动问题计算

2.1 【实例1】层流圆管流动

2.1.1 实例描述

2.1.2 几何创建

2.1.3 网格划分

2.1.4 Fluent 设置

2.1.5 计算后处理

2.1.6 计算结果验证

2.1.7 湍流计算

2.1.8 实例小结

2.2 【实例2】NACA0012 翼型风洞模型计算

2.2.1 实例描述

2.2.2 几何创建

2.2.3 网格划分

2.2.4 Fluent 设置

2.2.5 计算后处理

2.2.6 计算结果验证

2.3 【实例3】三维机翼跨音速流动计算

2.3.1 问题描述

2.3.2 几何模型

2.3.3 网格划分

2.3.4 Fluent 设置

2.3.5 计算后处理

2.4 【实例4】转捩流动

2.4.1 问题描述

2.4.2 Fluent 设置

2.4.3 计算后处理

2.5 【实例5】血管内血液流动

2.5.1 问题描述

2.5.2 几何模型

2.5.3 划分网格

2.5.4 Fluent 设置

2.5.5 计算后处理

2.6 【实例6】多孔介质流动计算

2.6.1 问题描述

2.6.2 Fluent 设置

2.6.3 计算后处理

第3 章 传热计算

3.1 【实例1】固体热传导计算实例

3.1.1 几何模型

3.1.2 网格划分

3.1.3 Fluent 设置

3.1.4 后处理

3.2 【实例2】管内自然对流换热

3.2.1 实例描述

3.2.2 几何建模

3.2.3 网格划分

3.2.4 Fluent 设置

3.2.5 计算后处理

3.3 【实例3】空腔自然对流换热

3.3.1 问题描述

3.3.2 建模及网格

3.3.3 Fluent 设置

3.3.4 计算后处理

3.4 【实例4】管式换热器强制对流换热

3.4.1 实例描述

3.4.2 创建几何

3.4.3 划分网格

3.4.4 Fluent 设置

3.4.5 计算后处理

3.5 【实例5】散热器

3.5.1 实例描述

3.5.2 Fluent 设置

3.5.3 计算后处理

3.5.4 修改模型

3.5.5 总结

3.6 【实例6】热辐射

3.6.1 简介

3.6.2 实例描述

3.6.3 Fluent 设置

3.6.4 计算结果

第4 章 运动部件计算

4.1 【实例1】垂直轴风力机

4.1.1 问题描述

4.1.2 几何与网格

4.1.3 Fluent 设置

4.1.4 计算后处理

4.2 【实例2】滑移网格模型实例

4.3 【实例3】动网格模型实例

4.3.1 几何模型

4.3.2 网格划分

4.3.3 UDF 准备

4.3.4 Fluent 设置

4.3.5 计算后处理

4.4 【实例4】重叠网格实例

4.4.1 实例描述

4.4.2 几何准备

4.4.3 网格划分

4.4.4 定义区域运动

4.4.5 Fluent 设置

4.4.6 计算后处理

第5 章 多相流计算

5.1 【实例1】波浪模拟

5.1.1 模型描述

5.1.2 几何模型

5.1.3 网格划分

5.1.4 Fluent 设置

5.2 【实例2】抽水马桶

5.2.1 实例描述

5.2.2 几何模型

5.2.3 网格划分

5.2.4 Fluent 设置

5.3 【实例3】离心泵空化计算

5.3.1 实例描述

5.3.2 Fluent 设置

5.3.3 计算后处理

5.4 【实例4】冲蚀

5.4.1 简介

5.4.2 问题描述

5.4.3 Fluent 设置

5.4.4 计算后处理

5.5 【实例5】流化床

5.5.1 引言

5.5.2 问题描述

5.5.3 前期准备

5.5.4 Fluent 前处理

第6 章 反应流计算

6.1 【实例1】引擎着火导致气体扩散

6.1.1 问题描述

6.1.2 Fluent 前处理

6.1.3 计算后处理

6.2 【 实例2】锥形燃烧器燃烧模拟（有限速率模型）

6.2.1 实例简介

6.2.2 问题描述

6.2.3 Fluent 前处理

6.2.4 计算后处理

6.3 【 实例3】锥形燃烧器燃烧模拟（Zimount 预混模型）

6.3.1 实例概述

6.3.2 Fluent 前处理

6.3.3 计算后处理

第7 章 耦合场计算

7.1 【实例1】流体域中挡板受力计算

7.1.1 实例描述

7.1.2 几何模型

7.1.3 流体模块设置

7.1.4 固体模块设置

7.2 【实例2】流体域中柔性挡板受力

7.2.1 计算流程

7.2.2 几何模型

7.2.3 流体网格生成

7.2.4 Fluent 设置

7.2.5 固体模块设置

7.2.6 System Coupling 设置

7.2.7 计算后处理

7.3 【实例3】流致振动计算

7.3.1 实例描述

7.3.2 几何模型

7.3.3 网格划分

7.3.4 Fluent 设置

7.3.5 Mechanical 模块设置

7.3.6 System Coupling 模块设置

7.3.7 计算后处理

7.4 【实例4】共轭传热计算

7.4.1 实例描述

7.4.2 导入几何

7.4.3 划分网格

7.4.4 Fluent 设置

7.4.5 计算后处理