●前言
第1章流體力學基礎.1
1.1流體力學基本概念.2
1.1.1連續介質模型.2
1.1.2流體的基本性質.2
1.1.3作用在流體上的力.4
1.1.4流動分析基礎.4
1.2流體運動的基本概念.5
1.3流體流動及傳熱的基本控制方程.8
1.4邊界層理論.11
第2章GAMBIT基礎知識.13
2.1CFD軟件概述.14
2.2FLUENT軟件包概述.17
2.3計算網絡.19
2.3.1網格類型.20
2.3.2網格類型的選擇.22
2.3.3網格質量.22
2.4GAMBIT功能簡介.23
2.4.1GAMBIT的特點.24
2.4.2GAMBIT的基本操作步驟.24
2.4.3GAMBIT的啟動界面.25
2.4.4GAMBIT的用戶操作界面.26
2.5GAMBIT的操作步驟.30
2.5.1建立幾何模型.30
2.5.2劃分網格.33
2.5.3定義邊界.35
2.5.4GAMBIT與其他軟件的聯用.38
2.6GAMBIT應用實例.38
2.6.1二維攪拌模型與網格劃分.38
2.6.2二維軸對稱噴嘴模型與網格劃分.41
2.6.3三管相貫模型與網格劃分.44
2.6.4三維V型管道模型與網格劃分.49
第3章FLUENT基礎知識.52
3.1FLUENT19.0的操作界面.53
3.1.1FLUENT19.0啟動界面.53
3.1.2FLUENT19.0圖形用戶界面.53
3.1.3FLUENT19.0文本用戶界面及Scheme表達式.54
3.1.4FLUENT19.0文件讀寫.56
3.2FLUENT19.0操作介紹.58
3.2.1FLUENT19.0對網格的基本操作.58
3.2.2FLUENT19.0基本計算模型.61
3.2.3FLUENT19.0求解器選擇.61
3.2.4選擇FLUENT19.0的運行環境.63
3.3FLUENT19.0求解器功能簡介.64
3.3.1FLUENT19.0求解步驟.64
3.3.2FLUENT19.0的材料定義.64
3.3.3FLUENT19.0的湍流模型.67
3.3.4FLUENT19.0邊界條件.73
3.3.5設置FLUENT19.0求解參數.81
3.4三維機頭溫度場的數值模擬實例.83
3.4.1利用GAMBIT創建模型.84
3.4.2實體網格的劃分.87
3.4.3邊界條件和區域的設定.88
3.4.4網格輸出.89
3.4.5利用FLUENT求解器求解.89
3.4.6後處理.96
第4章TECPLOT軟件簡介.101
4.1TECPLOT概述.102
4.1.1Tecplot軟件菜單介紹.102
4.1.2Tecplot軟件邊框工具欄選項的介紹.104
4.1.32D圖形的編輯.104
4.1.43D圖形的編輯.110
4.2三維彎管水流速度場模擬.114
4.2.1實例概述.114
4.2.2模型的建立.114
4.2.3網格的劃分.116
4.2.4求解計算.116
4.2.5Tecplot後處理.122
第5章二維流動和傳熱的數值模擬.124
5.1二維瞬間閘門傾洪流動模擬.125
5.1.1利用GAMBIT創建模型.125
5.1.2網格的劃分.125
5.1.3求解計算.126
5.2噴嘴內氣體流動分析.132
5.2.1利用GAMBIT創建模型.133
5.2.2網格的劃分.134
5.2.3求解計算.134
5.3套管式換熱器的流動和傳熱的模擬.141
5.3.1利用GAMBIT創建模型.141
5.3.2網格的劃分.142
5.3.3邊界條件和區域的設定.144
5.3.4網格的輸出.145
5.3.5利用FLUENT求解器求解.145
5.4軸對稱孔板流量計的流動模擬.154
5.4.1利用GAMBIT創建模型.155
5.4.2網格的劃分.156
5.4.3邊界條件和區域的設定.157
5.4.4網格的輸出.159
5.4.5利用FLUENT求解器求解.159
5.5二維自然對流傳熱問題的分析.168
5.5.1利用GAMBIT創建模型.169
5.5.2網格的劃分.170
5.5.3求解計算.171
第6章三維流動和傳熱的數值模擬.179
6.1混合器流動和傳熱的數值模擬.180
6.1.1利用GAMBIT創建模型.180
6.1.2網格劃分.183
6.1.3區域和邊界條件的設置.184
6.1.4網格輸出.185
6.1.5利用FLUENT求解器求解.185
6.1.6後處理.195
6.2三維彎管流動的模擬.202
6.2.1利用GAMBIT創建模型.202
6.2.2劃分實體網格.208
6.2.3邊界條件和區域的設定.210
6.2.4網格輸出.210
6.2.5利用FLUENT求解器求解.210
6.2.6後處理.217
6.3三維室內溫度傳熱模擬.221
6.3.1利用GAMBIT創建模型.221
6.3.2網格的劃分.222
6.3.3求解計算.223
6.4三維噴管流動與傳熱的耦合求解.229
6.4.1利用GAMBIT讀入三維物理模型.229
6.4.2利用GAMBIT劃分網格.230
6.4.3設定區域屬性與邊界條件.232
6.4.4輸出網格文件.235
6.4.5利用FLUENT進行流動與傳熱的耦合求解.235
6.4.6後處理.251
第7章湍流模型模擬.254
7.1湍流模型概述.255
7.1.1單方程模型.255
7.1.2標準k-ε模型.256
7.1.3重整化群k-ε模型.256
7.1.4可實現k-ε模型.257
7.1.5雷諾應力模型.258
7.1.6大渦模擬.260
7.2湍流模型的設置.260
7.3湍流模型實例——瀑布流過圓柱形石塊時的流場.262
7.3.1建立模型.262
7.3.2網格的劃分.264
7.3.3求解計算.265
第8章多相流模型模擬.274
8.1FLUENT中的多相流模型.275
8.1.1VOF模型.275
8.1.2混合模型.275
8.1.3歐拉模型.276
8.2通用多相流模型的選擇與使用.277
8.2.1通用多相流模型的選擇.277
8.2.2通用多相流模型的設置.277
8.2.3一般多相流問題的求解策略.278
8.3二維噴射流場模擬實例.279
8.3.1建立模型.279
8.3.2劃分網格.280
8.3.3求解計算.280
8.4低氣相容積率的氣泡流混合模型模擬.287
8.4.1利用GAMBIT創建幾何模型.288
8.4.2利用GAMBIT劃分網格.290
8.4.3利用GAMBIT初定邊界.291
8.4.4利用GAMBIT導出Mesh文件.292
8.4.5利用FLUENT19.0導入Mesh文件.292
8.4.6混合模型的設定過程.292
8.4.7模型初始化.299
8.4.8迭代計算.299
8.4.9FLUENT19.0自帶後處理.300
8.5水油混合物T形管流動模擬實例.301
8.5.1建立模型.301
8.5.2劃分網格.302
8.5.3求解計算.302
8.6套管內氣液兩相流動模擬.306
8.6.1利用GAMBIT創建幾何模型.306
8.6.2利用GAMBIT劃分網格.308
8.6.3求解計算.309
第9章滑移網格模型模擬.316
9.1滑移網格模型概述.317
9.2滑移網格的設置.318
9.3用MRF法模擬二維離心泵的流場.319
9.3.1利用GAMBIT創建幾何模型.320
9.3.2利用GAMBIT劃分網格.328
9.3.3利用GAMBIT初建邊界條件.329
9.3.4利用GAMBIT導出Mesh文件.332
9.3.5利用FLUENT19.0導入Mesh文件.332
9.3.6計算模型的設定過程.332
9.3.7模型初始化.338
9.3.8迭代計算.339
9.3.9FLUENT19.0自帶後處理.339
第10章動網格模型模擬.342
10.1動網格模型概述.343
10.2動網格的設置.344
10.2.1動網格參數的設置.345
10.2.2動網格運動方式的定義.346
10.2.3動網格預覽.347
10.3二維實體入水模擬實例.348
10.3.1建立模型.348
10.3.2劃分網格.350
10.3.3求解計算.350
10.4活塞在氣缸中運動模擬實例.357
10.4.1利用FLUENT求解動網格問題.357
10.4.2計算結果後處理.362
第11章組分傳輸與氣體燃燒的模擬.364
11.1燃燒模型.365
11.1.1燃燒模型概述.365
11.1.2燃燒模型的計算方式.366
11.1.3燃燒模擬的設置.369
11.2氫氣燃燒反應實例.370
11.2.1氣體燃燒溫度場模擬.370
11.2.2廢氣排放組分濃度模擬.377
第12章UDF使用簡介.383
12.1UDF基礎.384
12.1.1UDF概述.384
12.1.2FLUENT網格拓撲.384
12.1.3FLUENT數據類型.385
12.2UDF宏.386
12.2.1UDF中訪問FLUENT變量的宏.386
12.2.2UDF實用工具宏.391
12.2.3常用DEFINE宏.401
12.3UDF的解釋和編譯.404
12.3.1UDF的解釋.404
12.3.2UDF的編譯.405
12.3.3在FLUENT中激活UDF.405
12.4UDF應用實例——管道流動凝固過程.408
