ANSYS CFX 14.0 從入門到精通

內(nèi)容概要

　　ANSYS
CFX軟件是目前國際上比較流行的商業(yè)CFD軟件，只要涉及流體、熱傳遞及化學(xué)反應(yīng)等工程問題，都可以用CFX進行求解。
　　《CAX工程應(yīng)用叢書：ANSYS CFX 14.0 從入門到精通》通過大量實例系統(tǒng)地介紹了CFX
14.0的使用方法，包括計算流體的基礎(chǔ)理論與方法、創(chuàng)建幾何模型、劃分網(wǎng)格、CFX前處理、CFX求解、CFX后處理等功能的介紹，針對每個CFX可以解決的流體仿真問題進行詳細的講解，并輔以相應(yīng)的實例，使讀者能夠快速、熟練、深入地掌握CFX軟件。全書共分為16章，由淺入深地講解了CFX仿真計算的各種功能，從幾何建模到網(wǎng)格劃分，從計算求解到結(jié)果后處理，詳細地講解CFX進行流體模擬計算的每一步驟，使讀者能夠了解掌握CFX軟件的工作流程和計算方法。
　　《CAX工程應(yīng)用叢書：ANSYS CFX 14.0
從入門到精通》結(jié)構(gòu)嚴謹，條理清晰，重點突出，非常適合廣大CFX初、中級讀者學(xué)習(xí)使用；也可作為大中專院校、高職類相關(guān)專業(yè)，以及社會有關(guān)培訓(xùn)班的教材；同時還可以作為工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

第1章 流體力學(xué)與計算流體力學(xué)基礎(chǔ)
1.1 流體力學(xué)基礎(chǔ)
1.1.1 基本概念
1.1.2 流體流動的分類
1.1.3 邊界層和物體阻力
1.1.4 層流和湍流
1.1.5 流體流動的控制方程
1.1.6 邊界條件與初始條件
1.2 計算流體力學(xué)基礎(chǔ)
1.2.1 計算流體力學(xué)的發(fā)展
1.2.2 計算流體力學(xué)的求解過程
1.2.3 數(shù)值模擬方法和分類
1.2.4 有限體積法的基本思想
1.2.5 有限體積法的求解方法
1.3 計算流體力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.4 常用的CFD商用軟件
1.4.1 PHOENICS
1.4.2 STAR-CD
1.4.3 STAR-CCM
1.4.4 FLUENT
1.4.5 CFX
1.5 本章小結(jié)
第2章 CFX軟件簡介
2.1 CFX的軟件結(jié)構(gòu)
2.1.1 啟動CFX
2 .1.2 前處理器
2.1.3 求解管理器
2.1.4 后處理器
2.2 CFX的文件類型
2.3 本章小結(jié)
第3章 創(chuàng)建幾何模型
3.1 建立幾何模型概述
3.2 DesignModeler簡介
3.3 草圖模式
3.3.1 進入草圖模式
3.3.2 創(chuàng)建新平面
3.3.3 創(chuàng)建草圖
3.3.4 幾何模型的關(guān)聯(lián)性
3.4 創(chuàng)建3D幾何體
3.4.1 拉伸（Extrude）
3.4.2 旋轉(zhuǎn)（Rev01ve）
3.4.3 掃掠（Sweep）
3.4.4 直接創(chuàng)建3D幾何體（Primitives）
3.4.5 填充（Fill）和包圍（Enclosure）
3.5 導(dǎo)入外部CAD文件
3.6 創(chuàng)建幾何體的實例操作
3.7 本章小結(jié)
第4章 生成網(wǎng)格
4.1 網(wǎng)格生成概述
4.2 ANSYS ICEM CFD簡介
4.2.1 ICEM CFD的工作流程
4.2.2 ICEM CFD的文件類型
4.2.3 ICEM CFD的用戶界面
4.3 ANSYS ICEM CFD基本用法
4.3.1 創(chuàng)建幾何模型
4.3.2 導(dǎo)入幾何文件
4.3.3 生成網(wǎng)格
……
第5章 CFX前處理
第6章 CFX數(shù)值求解
第7章 CFX后處理
第8章 穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)模擬實例
第9章 內(nèi)部流動分析實例
第10章 外部流動分析實例
第11章 多相流分析實例
第12章 空調(diào)通風(fēng)和傳熱流動分析實例
第13章 多孔介質(zhì)和氣固兩相分析實例
第14章 化學(xué)反應(yīng)分析實例
第15章 動網(wǎng)格分析實例
第16章 CFX在Workbench中的應(yīng)用實例
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   由于CFD通用軟件的性能日益完善，應(yīng)用的范圍也在不斷擴大，在化工、冶金、建筑、環(huán)境等相關(guān)領(lǐng)域中也被廣泛應(yīng)用，因此現(xiàn)在我們利用它來模擬計算平臺內(nèi)部的空氣流動狀況，也算是在較新的領(lǐng)域中應(yīng)用。 現(xiàn)代流體力學(xué)的研究方法包括理論分析、數(shù)值計算和實驗研究三個方面。這些方法針對不同的角度進行研究，相互補充。理論分析研究能夠表述參數(shù)影響形式，為數(shù)值計算和實驗研究提供了有效的指導(dǎo)；試驗是認識客觀現(xiàn)實的有效手段，用于驗證理論分析和數(shù)值計算的正確性。計算流體力學(xué)通過提供模擬真實流動的經(jīng)濟手段補充理論及試驗的空缺。 更重要的是，計算流體力學(xué)提供了廉價的模擬、設(shè)計和優(yōu)化的工具，以及提供了分析三維復(fù)雜流動的工具。在復(fù)雜的情況下，測量往往是很困難的，甚至是不可能的，而計算流體力學(xué)則能方便地提供全部流場范圍的詳細信息。與試驗相比，計算流體力學(xué)具有對于參數(shù)沒有什么限制，費用少，流場無干擾的特點，因此，我們選擇它來進行模擬計算。簡單來說，計算流體力學(xué)所扮演的角色是：通過直觀地顯示計算結(jié)果，對流動結(jié)構(gòu)進行仔細的研究。 計算流體力學(xué)在數(shù)值研究上大體沿兩個方向發(fā)展：一個是在簡單的幾何外形下，通過數(shù)值方法來發(fā)現(xiàn)一些基本的物理規(guī)律和現(xiàn)象；另一個則為解決工程實際需要，直接通過數(shù)值模擬進行預(yù)測，為工程設(shè)計提供依據(jù)。理論的預(yù)測出自數(shù)學(xué)模型的結(jié)果，而不是出自一個實際的物理模型的結(jié)果。計算流體力學(xué)是多領(lǐng)域交叉的學(xué)科，涉及計算機科學(xué)、流體力學(xué)、偏微分方程的數(shù)學(xué)理論、計算幾何、數(shù)值分析等，這些學(xué)科的交叉融合，相互促進和支持，推動了學(xué)科的深入發(fā)展。 CFD方法是將流場的控制方程利用計算數(shù)學(xué)的方法將其離散到一系列網(wǎng)格節(jié)點上求其離散的數(shù)值解?？刂扑辛黧w流動的基本定律是：質(zhì)量守恒定律、動量守恒定律和能量守恒定律。由它們分別導(dǎo)出連續(xù)性方程、動量方程（N—S方程）和能量方程。應(yīng)用CFD方法進行平臺內(nèi)部空氣流場模擬計算時，首先需要選擇或者建立過程的基本方程和理論模型，依據(jù)的基本原理是流體力學(xué)、熱力學(xué)、傳熱傳質(zhì)等平衡或守恒定律。 由基本原理出發(fā)可以建立質(zhì)量、動量、能量、湍流特性等守恒方程組，如連續(xù)性方程、擴散方程等。這些方程構(gòu)成非線性偏微分方程組，不能用經(jīng)典的解析法，只能用數(shù)值方法求解。求解上述方程時必須首先給定模型的幾何形狀和尺寸，確定計算區(qū)域并給出恰當?shù)倪M出口、壁面以及自由面的邊界條件，而且還需要適合的數(shù)學(xué)模型及包括相應(yīng)的初值在內(nèi)的過程方程的完整數(shù)學(xué)描述。

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