STAR-CCM+與流場計算

內(nèi)容概要

　　《STAR-CCM+與流場計算》詳細介紹了sTAR-ccM+軟件應用于流場分析的各種功能、基本操作方法和行業(yè)應用實例。《STAR-CCM+與流場計算》共6章，第1章主要介紹流體力學基礎知識，第2章主要介紹STAR-CcM+軟件的安裝、界面和基本操作，第3章主要介紹采用非定常計算方法進行散熱器的流固耦合流場、溫度場模擬分析，第4章主要介紹小汽車網(wǎng)格劃分、采用分離式計算方法進行外流場計算和阻力分析，第5章主要介紹采用耦合式計算方法進行高速列車空氣動力學性能計算、橫風性能計算與分析，第6章主要介紹Fieldview軟件的界面、基本功能和使用案例。《STAR-CCM+與流場計算》可供教學、科研和設計部門從事傳熱、流體流動等學科的教師、工程技術(shù)人員與科研人員參考，或用于軟件自學用教程或參考用書。

書籍目錄

前言第1章 計算流體力學基礎11.1 流體力學的基本概念11.2 計算流體力學的基本概念31.3 流體運動及換熱的基本控制方程71.4 湍流模型81.5 近壁面模型91.6 CFD求解計算的方法111.7 網(wǎng)格簡介131.7.1 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格131.7.2 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格141.7.3 混合網(wǎng)格16第2章 STARCCM+軟件介紹172.1 軟件概述172.1.1 網(wǎng)格形式182.1.2 STARCCM+常用的四個術(shù)語222.2 軟件安裝流程232.2.1 安裝指南232.2.2 啟動License312.3 軟件界面介紹352.3.1 菜單352.3.2 工具欄382.3.3 樹形菜單402.3.4 視圖區(qū)402.3.5 屬性欄412.3.6 輸出窗口422.3.7 鼠標操作422.4 前處理工具介紹432.4.1 包面功能概述432.4.2 重構(gòu)功能概述452.4.3 面網(wǎng)格檢查和修補功能452.4.4 一些網(wǎng)格修復技巧512.5 體網(wǎng)格工具介紹572.5.1 體網(wǎng)格工具572.5.2 邊界層設置572.5.3 體網(wǎng)格加密592.5.4 體網(wǎng)格質(zhì)量標準592.6 求解器612.7 后處理622.8 輔助工具Tools672.8.1 Annotations672.8.2 CoordinateSystems672.8.3 FieldFunctions702.8.4 Materials702.8.5 Motions712.8.6 VolumeShapes71第3章 散熱器的流固耦合換熱模擬733.1 建立計算模型743.1.1 新建計算模型743.1.2 選擇網(wǎng)格模型753.1.3 網(wǎng)格參數(shù)設定783.2 流固物理模型設定793.2.1 流體物理模型設定793.2.2 固體物理模型設定813.2.3 Region的分割843.2.4 邊界條件設定873.2.5 Region模型設定903.2.6 保存模型903.3 流固耦合換熱計算903.3.1 設置計算條件903.3.2 非定常計算設置963.3.3 體網(wǎng)格的生成1013.3.4 執(zhí)行計算1013.4 計算結(jié)果后處理1033.4.1 截面設定1033.4.2 模型半透明顯示1063.4.3 速度矢量圖顯示1083.4.4 流體截面溫度云圖顯示1093.4.5 固體溫度云圖結(jié)果顯示1143.4.6 獲取散熱器平均溫度1163.4.7 窗口文本顯示設定1193.4.8 非定常顯示輸出的設定1213.4.9 計算結(jié)果曲線127第4章 小汽車外流場計算1294.1 模型處理及網(wǎng)格劃分1294.1.1 導入車體模型1304.1.2 包面前的模型處理1314.1.3 包面操作1424.1.4 Remesh操作1444.1.5 生成體網(wǎng)格1474.2 求解1634.2.1 邊界條件設置1634.2.2 計算模型1654.2.3 監(jiān)測曲線的設定1664.3 后處理1724.3.1 計算結(jié)果的統(tǒng)計1724.3.2 車體表面壓力分布的顯示1724.3.3 汽車中間截面流場的顯示174第5章 列車空氣動力學性能計算1795.1 模型處理及網(wǎng)格1805.1.1 車體模型的導入和組裝1805.1.2 面網(wǎng)格生成和檢查1875.1.3 體網(wǎng)格生成和檢查1935.2 求解2095.2.1 計算條件設置2095.2.2 監(jiān)測曲線和監(jiān)測點的設定2125.2.3 求解參數(shù)設置2205.3 后處理2235.3.1 計算結(jié)果的統(tǒng)計2235.3.2 車體表面壓力分布的顯示2255.3.3 車體表面區(qū)域的流場顯示2265.3.4 車體流線的動畫顯示2295.3.5 計算結(jié)果的導出2345.4 高速列車橫風性能研究2355.4.1 邊界條件設置2365.4.2 計算結(jié)果分析2375.4.3 側(cè)風條件下的壓力分布和流場顯示240第6章 Fieldview軟件介紹2446.1 Fieldview菜單欄的介紹2456.1.1 File菜單2456.1.2 Edit菜單2466.1.3 View菜單2466.1.4 VisualizationPanels菜單2476.1.5 Tools菜單2476.1.6 Help菜單2486.2 Fieldview左側(cè)工具欄介紹2486.3 其他工具2506.4 Fieldview使用案例2526.4.1 散熱器熱性能計算后處理2526.4.2 F18流場顯示261

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：鋒面推進法是由美國George Mason大學的Rainald Lohner和中國香港大學的SHLo發(fā)展起來的。鋒面推進法在網(wǎng)格劃分的過程中，首先要在邊界上劃分好三角形單元，然后再根據(jù)邊界上的三角形的三個頂點計算、確定第四個頂點，最終構(gòu)成新的四面體。整個網(wǎng)格的劃分過程是從邊界向流場內(nèi)部推進的，推進過程中存在一個“鋒面”，直到從各個邊界上的鋒面相遇并融合，網(wǎng)格劃分過程才結(jié)束。在鋒面推進過程中，基于原有三角形邊界面得到的第四個頂點，可以是新生成的頂點，也可以是流場中原來存在的節(jié)點，究竟采用原有節(jié)點還是需要新生成一個節(jié)點，取決于對網(wǎng)格劃分進行控制的尺度函數(shù)。在網(wǎng)格推進的過程中，除了要生成、確定第四頂點外，還要判斷來自各個邊界的鋒面是否發(fā)生沖突和重疊，最后得到滿足網(wǎng)格密度或尺度要求的網(wǎng)格。無論何種網(wǎng)格劃分方法，其網(wǎng)格密度通常依賴于流場的結(jié)構(gòu)。在流場變量變化梯度較大的地方，比如邊界層內(nèi)部、激波附近區(qū)域或分離線附近，需要較大的網(wǎng)格密度，而在流場變量較平緩的區(qū)域則可以適當減小網(wǎng)格密度，以節(jié)省計算機資源。網(wǎng)格在根據(jù)幾何方法生成后，還必須進行光順處理，即對畸變率較大的網(wǎng)格進行重新劃分或調(diào)整。在實際的網(wǎng)格生成過程中，一方面可以通過網(wǎng)格的長寬比確定網(wǎng)格的畸變率，另一方面還可以通過控制每個網(wǎng)格節(jié)點夾角的方式控制畸變率。

編輯推薦

《STAR-CCM+與流場計算》由機械工業(yè)出版社出版。

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