精通CFD工程模拟及案例实战目录
1.1.1计算流体力学的基本思想和本质1
1.1.2 CFD 2的优势
1.1.3 CFD学科出身及工程背景二
1.1.4计算流体力学的应用领域3
1.2计算流体力学问题求解过程3
1.2.1预处理3
1.2.2求解4
1.2.3后处理4
1.3计算流体力学商业软件介绍4
1.3.1预处理器4
1.3.2求解器5
1.3.3后处理软件10
1.4 FLUENT 12的操作界面
1.4.1启动流畅界面12。
1.4.2流畅主界面12
1.5 FLUENT 14的基本操作
1.5.1启动ANSYS FLUENT求解器15。
1.5.2读入网格文件15
1.5.3网格检查16
1.5.4尺寸检验17
1.5.5网格平滑17
1.5.6显示网格18
1.5.7模型参数设置18
1.5.8物理参数设置19
1.5.9边界条件参数设置19
1.5.10求解参数设置22
1.5.11迭代求解23
1.5.12使用高阶离散格式获得精确解23
1.6显示计算结果和分析结果数据24
1.6.1云图显示速度24
1.6.2显示温度25的云图
1.6.3显示速度矢量图26
1.6.4显示出口温度27的XY点图
1.7本章概述28 2.1 CFD网格预处理理论准备29
2.1.1网格划分的目的29
2.1.2网格几何特征29
2.1.3网格形状29
2.1.4结构化和非结构化网格30
2.1.5墙及近墙区域32的网格处理原则
2.1.6网格质量评价标准34
2.1.7选择适当的网格类型35
2.1.8目自适应36
2.2 GAMBIT网格划分37
2 . 2 . 1 gambit 37的基本功能和界面
2.2.2基本术语
2 . 2 . 3 gambit几何的一般操作41
2.2.4 GAMBIT几何建模
2.2.5 GAMBIT实体几何操作53
2.2.6 GAMBIT划分实体网格57
2.2.7分区卷网格61
2.2.8划分边界层网格66
2.2.9 GAMBIT指定了边界和域类型67
2.2.10大小函数68
2.2.11网格划分策略分析70
2.2.12电网质量管理和电网输出72
2.3 ICEM CFD网格划分74
2.3.1 ICEM CFD基本功能和界面74
2 . 3 . 2 icem CFD几何图形的创建和处理78
2.3.3 ICEM非结构网格计算流体动力学分部83
2.3.4棱柱形边界层网格的ICEM CFD划分94
2.3.5 ICEM CFD部门六面体结构网格99
2.3.6 ICEM CFD指定边界和区域类型以及输出网格1113.1 FLUENT解，开始FLUENT和FLUENT 114的并行计算。
3.2 FLUENT脚本文件自动运行116
3.3流畅文件类型117
3.4网格检查117
3.4.1在FLUENT中检查网格117。
3.4.2报告网格统计119
3.5计算域大小设置119
3.5.1 FLUENT的计算单元系统119
3.5.2在FLUENT中设置计算域大小为120。
3.6定义湍流模型120
3.6.1流体和流量的分类
3.6.2判断湍流的标准122
3.6.3湍流模型的评价和选择122
3.6.4墙功能的选择127
3.6.5在ANSYS FLUENT中设置湍流模型127。
3.7对流传热计算131
3.7.1在FLUENT 131中考虑对流换热。
3.7.2考虑自然对流的场合和方法132
3.8辐射传热计算134
3.8.1选择辐射传热型号134。
3.8.2在ANSYS FLUENT中设置P1辐射模型135。
3.8.3在ANSYS FLUENT中设置离散纵坐标136的辐射模型。
3.8.4放射性物质特性的定义137
3.9不考虑化学反应的组分运输过程模拟137
3.10化学反应流程和燃烧模拟138
3.10.1 FLUENT 138中的燃烧模型介绍
3.10.2反应模式的选择139
3.10.3通用有限费率模型141
3.10.4 ISAT算法146
3.10.5凯姆金地层的化学反应机理147
3.10.6非预混燃烧模型/PDF模型的混合分数148
3.10.7非预混燃烧模型层流火焰面模型148
3.10.8 FLUENT 150中煤燃烧模拟计算器的设置和使用
3.10.9预混燃烧模型151
3.10.10部分预混燃烧模型152
3.10.11组分概率密度输运燃烧模型153
在3.10.12 FLUENT燃烧模拟中可能遇到的点火问题。36648.88668666667
3.11表面反应模拟155
3.12设定操作条件参数156
3.13设置单元区域条件158
3.13.1单位面积条件类型158
3.13.2单位面积条件设置159
3.14多孔介质的计算域161
3.15设置边界条件
3.15.1边界条件类型163
3.15.2边界条件设置163
3.16控制方程的离散化
3.16.1离散方法186
3.16.2离散格式187
3.16.3离散格式的选择188
3.16.4在FLUENT中设置离散格式189。
3.17解决方法190
3.17.1基于压力的求解器190
3.17.2基于密度的求解器192
3.17.3在FLUENT中设置求解器192。
3.18设置次松弛因子193。
3.19设定库仑数194
3.20设置194的解限
3.21求解初始化195
3.21.1全局初始化195
3.21.2初始值196的局部修补
3.22如何使用规划求解196
3.22.1使用规划求解的基本步骤196
3 . 22 . 2 FLUENT 197中设定稳态的计算
3.23确认收敛197
3.24网格自适应198
3.25的基本理论和应用198
3.25.1 UDF 198基本理论
UDF 199的应用
3.26 FLUENT中常见警告的原因及解决方法199 4.1后计算:FLUENT后处理202
4.1.1创建点、线和面202
4.1.2流场显示206
4.1.3显示网格207
4.1.4显示等高线云图207
4.1.5显示矢量图209
4.1.6显示轨迹线210
4.1.7显示扫描平面210
4.1.8创建动画211
4.1.9表示XY曲线212。
4.1.10显示直方图212。
4.1.11流畅计算报告213
4.1.12边界通量报告213
4.1.13力报告214
4.1.14投影面积215
4.1.15曲面积分215
4.1.16体积分数217
4.1.17参考值设置218
4.1.18示例设置报告219
4.2 Tecplot数据处理219
4.2.1 Tecplot 360功能简介219
4.2.2 Tecplot 360文件格式222
4.2.3 Tecplot 360读入FLUENT文件226。
4.2.4在Tecplot 360中绘制XY曲线228
4.2.5在Tecplot 360中显示等值线云图229。
4.2.6在Tecplot 360中绘制矢量图231
4.2.7在Tecplot 360中绘制流线232。
4.2.8在Tecplot 360中绘制3D流场剖面图233。
4.2.9在Tecplot 360中制作动画237
4 . 2 . 10 Tecplot 360中的CFD数据分析5.1网格示例1: 2D圆柱形燃烧器网格划分242
5.1.1创建几何实体243
5.1.2实体的网格划分244
5.1.3创建边界条件，输出网格245。
5.2网格示例2:燃气灶网格分区247
5.2.1创建煤气炉247的实体模型
5.2.2实体的网格划分
5.2.3创建实体的边界条件255
输出网格255
5.3网格示例3:256型发动机的四面体分割
5.3.1开放项目256
修复几何实体257
5.3.3设置网格大小257
5.3.4网格258的初步计算和视图
5.3.5整流栅259
5.3.6基于曲率自适应260°的网格加密
5.3.7再次创建网格260。
5.3.8截面显示260
5.4网格示例4:翼身组合件260的棱形网格划分
5.4.1打开项目261
5.4.2划分棱柱层网格261
5.4.3创建翼尾密度区域262
5.4.4重新计算网格，显示263。
5.4.5整流栅263
5.4.6生成六面体核心网格264
5.5网格示例5: 2D管道四边形网格划分265
5.5.1新项目265
初始化模块266
5.5.3分隔块266
5.5.4删除第267项。
5.5.5关联块顶点到几何点267
5.5.6将边缘与曲线268相关联
5.5.7显示协会269
5.5.8组合曲线269
5.5.9完成边和线的关联270
5.5.10将剩余顶点移动到几何体270。
5.5.11设置网格大小为271。
5.5.12计算并显示网格271。
5.5.13电网质量检查272
5.5.14被转换成非结构化网格272。
5.6网格示例6:三维管道六面体结构化网格273
5.6.1新项目273
检查几何拓扑273
5.6.3创建零件274
5.6.4创建材料点并保存项目274
初始化模块275
5.6.6划分块和构建拓扑结构275
5.6.7相关曲线276
初步计算网格278
初步电网质量评估278
建立O形网格279
第二计算网格279
第二次电网质量评估280
电网输出280
5.7网格示例7: 3D弯曲六面体结构化网格280
5.7.1打开项目，创建零件281。
5.7.2创建卷并初始化块282。
5.7.3剪切和删除部分块282
5.7.4协会
5.7.5移动顶点(1) 283
5.7.6创建第一个O形网格284。
5.7.7修改块285
移动顶点(2) 286
5.7.9创建第二个O形网格286。
5.7.10设置网格大小，预览网格287。
5 . 7 . 11移动顶点以提高网格质量288
审查网格289
5.8网格示例8:管道289中叶片的三维六面体结构网格
5.8.1打开项目并创建零件290。
5.8.2创建主体290
初始化块291
5.8.4创建关联291
块分割292
折叠292
5.8.7边缘关联292
5.8.8设置曲面网格参数293
5.8.9电网质量检查294
创建O形网格294
5.8.11删除中间块，计算网格295
5.8.12网格质量检查295
5.9网格示例9:半球形立方体三维六面体结构化网格295
5.9.1读入项目296
初始化模块297
建立拓扑(1) 297
5.9.4协会(1) 298
5.9.5设置网格参数(1) 299
5.9.6预览网格并检查网格质量299
5.9.7建立拓扑(2) 300
5.9.8协会(2) 301
5.9.9设置网格参数(2) 301
5.9.10计算网格302
检查栅格质量302
5.9.12本地网格参数设置303
5.10网格示例10:括号3D六面体结构化网格303
创建一个新项目303
5.10.2初始化块304
5.10.3移动块顶点304
5.10.4块(1) 305
5.10.5关联并移动顶点306
5.10.6创建块306
5.10.7协会307
5.10.8街区(2) 307
5.10.9创建O网格308
5.10.10设置边缘O形网格309
5.10.11计算网格310
5.10.12网格质量评估311
5.10.13栅格镜311一个
6.1例1:空调房间室内气流组织模拟312
6.1.1简介312
6.1.2方法和设置312
6.1.3初步要求312
6.1.4问题描述312
6.1.5准备313
6.1.6设置和求解313
6.1.7汇总317
6.2示例2:管道317中的流动模拟
6.2.1简介317
方法和设置317
初步要求318
6.2.4问题描述318
6.2.5准备318
6.2.6设置和求解318
6.2.7摘要328
参考资料328
6.2.9实践和讨论329
6.3示例3:扫掠平板329的流场和热传递
6.3.1简介329
方法和设置329
6.3.3初步要求
问题描述329
准备工作
6.3.6设置和求解330
6.3.7摘要339
参考文献339
6.3.9实践和讨论340
6.4示例4:进气歧管340的流动模拟
6.4.1简介340
方法和设置340
6.4.3初步要求
问题描述340
6.4.5准备341
6.4.6设置和求解341
6.4.7摘要349
参考文献349
6.4.9实践和讨论349
6.5示例5:锥形和膨胀管349的无粘性和可压缩流动模拟
6.5.1简介349
方法和设置349
6.5.3前期准备350
问题描述350
准备350
6.5.6设置和求解350
6.5.7摘要357
参考文献358
6.5.9实践和讨论
6.6示例6:水箱358的水波运动的模拟
6.6.1简介358
方法和设置358
6.6.3初步要求
问题描述358
准备工作
6.6.6设置和求解359
6.6.7摘要367
6.6.8实践和讨论
6.7示例7:水平薄膜沸腾367
6.7.1简介367
6.7.2初步要求
问题描述368
6.7.4设置和求解368
分析374
6.7.6摘要374
6.8例8:机翼375周围可压缩流的模拟
6.8.1简介375
方法和设置375
6.8.3初步要求
问题描述375
准备工作376
6.8.6设置和求解376
6.8.7摘要383
6.8.8实践和讨论383
6.9例9:用欧拉模型解决搅拌器384的混合问题
6.9.1简介384
方法和设置384
问题描述384
6.9.4设置和求解385
6.10例10:用多相流混合模型和欧拉模型求解T型管流396
6.1简介396
6.10.2方法和设置
6.10.3问题描述
6.10.4设置和求解396
实施例11:固体燃料电池404的流体动力学模拟
6.11.1简介404
6.11.2方法和设置405
6.11.3问题描述405
6.11.4设置和求解405 417
7.1示例12:使用尿素喷射方法和选择性非催化还原方法的氮氧化合物模拟417
7.1.1简介417
7.1.2方法和设置417
7.1.3初步要求417
7.1.4问题描述417
7.1.5准备418
7.1.6设置和求解418
7.2摘要423
7.3示例13:使用混合物模型424模拟质量和热交换
7.3.1简介424
初步要求424
问题描述424
7.3.4设置和求解424
7.4示例14:使用用户定义的标量和用户定义的记忆来模拟电加热(欧姆加热)430
7.4.1简介430
方法和设置431
初步要求431
7.4.4问题描述431
准备431
7.4.6设置和求解431
7.4.7汇总441
7.4.8练习和讨论441
7.5示例15:顶盖驱动的空腔流441
介绍441
方法和设置441
初步要求442
问题描述442
准备工作442
7.5.6设置和求解442
7.5.7摘要449
参考文献449
7.5.9实践和讨论450
7.6示例16:发动机流场模拟450
7.6.1简介450
方法和设置450
7.6.3初步要求
问题描述450
准备451
7.6.6设置和求解451
7.6.7摘要468
7.6.8实践和讨论
7.7示例17:使用EBU(涡流分解)模型模拟煤粉燃烧469
7.7.1简介469
7.7.2技能和设置469
初步要求469
问题描述469
准备工作470
7.7.6设置和求解470
结果483
7.8实施例18:多步焦炭反应模拟483
7.8.1简介483
技能和设置483
初步要求483
问题描述484
准备工作484
7.8.6设置和求解484
结果493
7.8.8摘要493
7.9示例19:使用EDC燃烧模型模拟扩散火焰493
7.9.1简介493
初步要求494
问题描述494
准备工作494
7.9.5设置和求解494
总结505
7.10例20:扩散射流火焰505的PDF传输方程模型模拟
7.1简介505
7.10.2技能和设置505
7.10.3实验调查506
初步要求506
7.10.5问题描述506
准备506
7.10.7设置和求解506
7.10.8汇总514
7.11例21:模拟圆形通道表面反应514
7.11.1简介514
7.11.2准备514
7.11.3设定及求解514 8.1例22:模拟二维流化床的均匀流化520
8.1.1简介520
8.1.2先决条件520
8.1.3问题描述520
8.1.4设置和求解521
8.2示例XXIII:液体燃料燃烧525
8.2.1简介525
8.2.2技能和设置525
8.2.3前期准备525
问题描述525
准备工作526
8.2.6设置和求解526
8.2.7摘要537
8.3示例24:偏心环形管道537中非牛顿流体流动的模拟
8.3.1简介537
8.3.2技能和设置537
初步要求538
问题描述538
准备工作538
8.3.6设置和求解538
8.3.7摘要550
参考文献550
8.3.9实践和讨论550
8.4示例25:离心式鼓风机550的模拟
8.4.1简介550
8.4.2问题描述551
8.4.3准备551
8.4.4设置和求解551
8.4.5摘要559
8.5示例26:圆柱体周围流动的模拟560
8.5.1简介560
问题描述560
准备工作560
8.5.4设置和求解560
总结569
参考文献569