出版時(shí)間:2008-9 出版社:北京理工大學(xué) 作者:于勇 頁數(shù):292 字?jǐn)?shù):455000
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前言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地發(fā)展和進(jìn)步,計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)逐漸在流體力學(xué)研究領(lǐng)域嶄露頭角,成為繼理論流體力學(xué)和實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)之后的又一種重要的研究手段。一些在地面無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而理論又無法解決的流體力學(xué)問題,只能依靠計(jì)算流體力學(xué)方法來解決,例如高超聲速氣動(dòng)加熱問題。自1981年英國的PHOENICS推出并迅速在國際軟件產(chǎn)業(yè)中形成了商業(yè)CFD軟件產(chǎn)業(yè)市場后,流動(dòng)與傳熱計(jì)算的CFD商業(yè)軟件在工程領(lǐng)域發(fā)揮了越來越大的作用,例如波音公司、豐田公司等工業(yè)企業(yè)將CFD軟件應(yīng)用于工程中在節(jié)省研究經(jīng)費(fèi)、縮短開發(fā)周期方面發(fā)揮著重要的作用。FLUENT是在工業(yè)界和教育系統(tǒng)中市場占有率較高的商業(yè)軟件。目前已經(jīng)有幾本有關(guān)介紹FLUENT軟件使用的教程陸續(xù)出版,為FLUENT用戶的迅速入門和深入學(xué)習(xí)發(fā)揮了重要的作用。但在實(shí)際使用軟件的過程中,使用者往往只知其然,不知其所以然,在面對一些比較復(fù)雜的工程問題時(shí),缺乏解決問題的思路和經(jīng)驗(yàn)。所以我們出版了這本較系統(tǒng)、所選實(shí)例較有針對性和啟發(fā)性、更加實(shí)用的教材。在編寫過程中,選取了一些比較實(shí)用的例子,例如飛行器繞流流場和旋風(fēng)分離器內(nèi)流流場:參閱了大量的相關(guān)文獻(xiàn)和資料。在FLUENT6.3版本的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充介紹了該版本上的新功能,在此對這些參考資料的作者表示感謝。同時(shí),本書的出版也得到了北京理工大學(xué)出版社的大力支持,在此也表示衷心的感謝。本書在前兩章介紹了FLUENT6.3軟件最新版本的新特點(diǎn)和功能,并通過一個(gè)簡單實(shí)例了解軟件的基本操作與使用方法以及使用軟件過程中經(jīng)常遇到的流體力學(xué)與計(jì)算流體力學(xué)(CFD),的基本理論與術(shù)語。后續(xù)章節(jié)中分別通過典型的實(shí)例講解了FLUENT在流體流動(dòng)、傳熱、燃燒、多相流等實(shí)際工程中的應(yīng)用方法和技巧,包括運(yùn)動(dòng)部件的速度場模擬、UDF和UDS的使用、并行計(jì)算的設(shè)置、計(jì)算區(qū)域的繪制等,其中對邊界條件的定義與設(shè)置單獨(dú)列為一章。各章所用到的實(shí)例可以從本書的配套光盤中找到。本書由于勇、張俊明、姜連田、張宇、張世軍等編寫。全書由于勇和張俊明共同定稿。限于作者的知識(shí)水平和經(jīng)驗(yàn),書中錯(cuò)誤和不足之處在所難免,懇請廣大讀者批評(píng)指正,讀者可通過電子信箱lbqbitpress@tom.com與我們交流。
內(nèi)容概要
本書是一本介紹計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUEN'T應(yīng)用方法的指導(dǎo)性教材。全書基于FLUENT6.3.26、GAMBIT2.2.30版本,以實(shí)例的方式對軟件的使用方法進(jìn)行說明與介紹。 全書主要內(nèi)容包括FLUENT軟件概述、流體力學(xué)與計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)、流體流動(dòng)的數(shù)值模擬、自然對流與輻射傳熱、離散相的數(shù)值模擬、多相流模型、燃燒的數(shù)值模擬一組分輸運(yùn)與化學(xué)反應(yīng)模型、移動(dòng)與變形區(qū)域中流動(dòng)問題的模擬、FLUENT中常用的邊界條件、用戶自定義函數(shù)UDF、并行計(jì)算等。每個(gè)章節(jié)中的實(shí)例均有詳細(xì)的說明與詳盡的操作步驟,讀者按照書中的提示與步驟操作即可完成一個(gè)具體問題的數(shù)值模擬與分析,進(jìn)而逐步掌握利用FLUEN'T進(jìn)行流體流動(dòng)與傳熱數(shù)值模擬的基本方法和技巧?! ”緯x實(shí)例具有代表性,有一定的難度(例如飛行器外流與復(fù)雜旋風(fēng)分離器內(nèi)流的數(shù)值模擬),讀者可以通過這些實(shí)例的學(xué)習(xí)迅速掌握解決實(shí)際工程問題的思路與方法?! ”緯鴥?nèi)容全面、新穎、實(shí)用,可作為流體工程、動(dòng)力、能源、水利、航空、冶金、海洋、環(huán)境、氣象等專業(yè)領(lǐng)域的本科生和研究生教材,也可供上述領(lǐng)域的科研人員,特別是從事CFD模擬的人員閱讀參考。
書籍目錄
第1章 FLUENT軟件概述 1.1 FLUENT軟件包的組成 1.2 FLUENT軟件包的工程應(yīng)用背景 1.3 FLUENT6-3的新特性_ 1.4 FLUENT軟件包的安裝與運(yùn)行 1.4.1 FLUENT軟件包的安裝 1.4.2 FLUENT軟件包的運(yùn)行 1.5 FLUENT的一個(gè)簡單實(shí)例 1.5.1 問題描述 1.5.2 實(shí)例分析 1.5.3 實(shí)例操作步驟第2章 流體力學(xué)與計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ) 2.1 流體力學(xué)基礎(chǔ) 2.1.1 一些基本概念 2.1.2 流體流動(dòng)的分類 2.1.3 邊界層與繞流阻力 2.1.4 可壓縮流體流動(dòng)--氣體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 2.1.5 流體流動(dòng)的控制方程 2.2 計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ) 2.2.1 計(jì)算流體力學(xué)的求解過程 2.2.2 數(shù)值模擬方法和分類 2.2.3 有限容積法的基本思想 2.2.4 FVM的求解方法第3章 流體流動(dòng)的數(shù)值模擬 3.1 流體流動(dòng)概述 3.2 二維定??蓧嚎s流場分析--NACA0006翼型氣動(dòng)力計(jì)算 3.2.1 概述 3.2.2 實(shí)例簡介 3.2.3 實(shí)例操作步驟 3.3 二維非定常不可壓縮流場分析--卡門渦街 3.3.1 概述 3.3.2 實(shí)例簡介 3.3.3 實(shí)例操作步驟 3.4 三維定??蓧嚎s流動(dòng)--多翼飛行器外流流場 3.4.1 概述 3.4.2 實(shí)例簡介 3.4.3 實(shí)例操作步驟 3.5 三維定常不可壓縮流動(dòng)--旋風(fēng)分離器內(nèi)流場模擬 3.5.1 概述 3.5.2 實(shí)例簡介 3.5.3 實(shí)例操作步驟第4章 自然對流與輻射傳熱 4.1 概述 4.1.1 選擇輻射模型的標(biāo)準(zhǔn) 4.1.2 各種輻射模型的優(yōu)點(diǎn)和局限性 4.1.3 浮力驅(qū)動(dòng)流動(dòng)與自然對流 4.2 實(shí)例 4.2.1 實(shí)例操作步驟 4.2.2 小結(jié)第5章 離散相的數(shù)值模擬 5.1 離散相模型概述 5.1.1 離散相模型的應(yīng)用限制 5.1.2 粒子與湍流相互作用簡介 5.1.3 非耦合與相間耦合 5.1.4 離散相模型的計(jì)算策略 5.2 旋風(fēng)分離器內(nèi)顆粒軌跡的模擬 5.2.1 模擬對象描述 5.2.2 實(shí)例操作步驟 5.2.3 實(shí)例小結(jié)第6章 多相流模型 6.1 多相流概述 6.1.1 多相流動(dòng)的分類 6.1.2 多相流動(dòng)系統(tǒng)的例子 6.2 多相流模型的選擇方法 6.2.1 多相流動(dòng)模擬的方法 6.2.2 三種歐拉多相流模型選擇原則 6.3 VOF模型 6.3.1 概述 6.3.2 實(shí)例簡介 6.3.3 實(shí)例操作步驟 6.4 Mixture混合模型 6.4.1 概述 6.4.2 實(shí)例簡介 6.4.3 實(shí)例操作步驟 6.5 Euleriall(歐拉)模型 6.5.1 概述 6.5.2 實(shí)例簡介 6.5.3 實(shí)例操作步驟第7章 燃燒的數(shù)值模擬一組分輸運(yùn)與化學(xué)反應(yīng)模型第8章 移動(dòng)與變形區(qū)域中流動(dòng)問題的模擬第9章 FLUENT中常用的邊界條件第10章 用戶自定義函數(shù)UDF第11章 并行計(jì)算參考文獻(xiàn)
章節(jié)摘錄
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《FLUENT入門與進(jìn)階教程》內(nèi)容全面、新穎、實(shí)用,可作為流體工程、動(dòng)力、能源、水利、航空、冶金、海洋、環(huán)境、氣象等專業(yè)領(lǐng)域的本科生和研究生教材,也可供上述領(lǐng)域的科研人員,特別是從事CFD模擬的人員閱讀參考?!禙LUENT入門與進(jìn)階教程》必備的理論知識(shí)和全面的案例分析,幫您加深理解FLUENT軟件的算法、模型等理論基礎(chǔ)深入的參數(shù)設(shè)置解析和詳盡的操作步驟,幫您掌握解決復(fù)雜工程問題的思路和方法全面包含了流體流動(dòng)、傳熱、燃燒、多相流、動(dòng)網(wǎng)格、UDF等層面的典型工程應(yīng)用案例附加光盤中提供了所有實(shí)例文件和實(shí)用UDF的源文件,使學(xué)習(xí)更加直觀
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