精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot(附光盘1张)

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李鹏飞,徐敏义,王飞飞 编
图书标签:
  • CFD
  • Fluent
  • Gambit
  • ICEM
  • Tecplot
  • 工程仿真
  • 计算流体力学
  • 流体动力学
  • 数值模拟
  • 案例分析
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出版社: 人民邮电出版社
ISBN:9787115260802
版次:1
商品编码:10842340
品牌:异步图书
包装:平装
丛书名: 计算机行业应用软件系列
开本:16开
出版时间:2011-10-01
用纸:胶版纸
页数:569
字数:960000
正文语种:中文
附件:光盘
附件数量:1

具体描述

编辑推荐

  8个经典网格ICEM CFD划分实例(非结构网格、块结构网格、O-grid网格划分、边界层网格),详细讲解ICEMCFD的应用
  26个经典的FLUENT案例(气流组织、管流、换热、可压缩流动、水波、翼型绕流、各类多相流模型、固体燃料电池、SNCR、燃烧与化学反应、催化反应、非牛顿流体、风机、圆柱绕流、UDF),全面解读FLUENT的应用典型的Tecplot后处理应用(矢量图、等值线图、三维剖面图、XY点图)
  260分钟视频讲解及各算例源文件,帮助读者尽快融入实战角色(见光盘)

内容简介

  《精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot》详细介绍了fluent、gambit、icem cfd和tecplot基础理论、具体操作和典型的应用案例。
  《精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot》理论讲解详细、操作介绍直观、实例内容丰富,全面介绍了fluent、gambit、icem cfd和tecplot应用于流体工程计算的操作,具有较强的实用性。《精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot》包含的大量实例基本涵盖了icem cfd和fluent在各大领域中的典型应用,《精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot》的这些经典算例是对icem cfd和fluent功能应用很全面的总结。
  《精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot》可作为航空航天、船舶、能源、石油、化工、机械、制造、汽车、生物、环境、水利、火灾安全、冶金、建筑、材料等众多领域的研究生和本科生学习cfd基本理论和软件应用的教材,也可供上述领域的科研人员、企业研发人员,特别是从事cfd基础和应用计算的人员学习参考。

内页插图

目录

第1章 cfd概述
1.1 计算流体力学概述
1.1.1 计算流体力学的基本思想和本质
1.1.2 计算流体力学的优势
1.1.3 cfd学科诞生与工程化背景
1.1.4 计算流体力学的应用领域
1.2 计算流体力学问题的解决过程
1.2.1 前处理
1.2.2 求解
1.2.3 后处理
1.3 计算流体力学商业软件介绍
1.3.1 前处理器
1.3.2 求解器
1.3.3 后处理软件
1.4 fluent的操作界面
1.4.1 启动fluent界面
1.4.2 fluent主界面
1.5 fluent的基础操作
1.5.1 启动ansys fluent求解器
1.5.2 读入网格文件
1.5.3 网格检查
1.5.4 尺寸检查
1.5.5 网格光顺化
1.5.6 显示网格
1.5.7 模型参数设置
1.5.8 物性参数设置
1.5.9 边界条件参数设置
1.5.10 求解参数设置
1.5.11 迭代求解
1.5.12 利用高阶离散格式获得精确解
1.6 显示计算结果与分析结果数据
1.6.1 显示速度的云图
1.6.2 显示温度的云图
1.6.3 显示速度矢量图
1.6.4 显示出口温度的xy点图
1.7 本章总结
第2章 网格基础与操作
2.1 cfd网格前处理理论准备
2.1.1 划分网格的目的
2.1.2 网格几何要素
2.1.3 网格形状
2.1.4 结构化与非结构化网格
2.1.5 壁面和近壁区网格处理原则
2.1.6 网格质量评价标准
2.1.7 选择合适的网格类型
2.1.8 网格自适应
2.2 gambit网格划分
2.2.1 gambit的基本功能与界面
2.2.2 gambit基本术语
2.2.3 gambit几何通用操作
2.2.4 gambit几何造型
2.2.5 gambit实体几何操作
2.2.6 gambit划分实体网格
2.2.7 划分体网格
2.2.8 划分边界层网格
2.2.9 gambit指定边界和域类型
2.2.10 尺寸函数
2.2.11 网格划分策略分析简介
2.2.12 网格质量管理及网格输出
2.3 icem cfd网格划分
2.3.1 icem cfd基本功能与界面
2.3.2 icem cfd几何体创建与处理
2.3.3 icem cfd划分非结构网格
2.3.4 icem cfd划分棱柱边界层网格
2.3.5 icem cfd划分六面体结构化网格
2.3.6 icem cfd指定边界和域类型以及输出网格
第3章 fluent基础与操作
3.1 fluent求解,启动fluent与fluent并行计算
3.2 fluent脚本文件自动运行
3.3 fluent文件类型
3.4 网格检查
3.4.1 在fluent中检查网格
3.4.2 报告网格统计量
3.5 计算域尺寸设置
3.5.1 fluent的计算单位系统
3.5.2 在fluent中设置计算域尺寸
3.6 定义湍流模型
3.6.1 流体与流动的分类
3.6.2 判断湍流的标准
3.6.3 湍流模型的评价与选择
3.6.4 壁面函数的选择
3.6.5 在ansys fluent中设定湍流模型
3.7 对流换热计算
3.7.1 在fluent中考虑对流换热
3.7.2 考虑自然对流问题的场合与方法
3.8 辐射换热计算
3.8.1 选择辐射换热模型
3.8.2 在ansys fluent中设定p1辐射模型
3.8.3 在ansys fluent中设定discrete ordinates辐射模型
3.8.4 辐射物质属性定义
3.9 模拟不考虑化学反应的组分传输过程
3.10 化学反应流与燃烧模拟
3.10.1 fluent中的燃烧模型介绍
3.10.2 反应模型的选择
3.10.3 通用有限速率模型
3.10.4 isat算法
3.10.5 导入chemkin格式的化学反应机理
3.10.6 非预混燃烧模型之混合分数/pdf模型
3.10.7 非预混燃烧模型之层流火焰面模型
3.10.8 fluent中的煤燃烧模拟计算器的设置与使用
3.10.9 预混燃烧模型
3.10.10 部分预混燃烧模型
3.10.11 组分概率密度输运燃烧模型
3.10.12 fluent燃烧模拟可能遇到的点火问题
3.11 表面反应模拟
3.12 设定操作工况参数
3.13 设定单元区域条件
3.13.1 单元区域条件的类型
3.13.2 单元区域条件设定
3.14 多孔介质计算域
3.15 设定边界条件
3.15.1 边界条件类型
3.15.2 边界条件设定
3.16 控制方程离散化
3.16.1 离散方法
3.16.2 离散格式
3.16.3 离散格式的选择
3.16.4 在fluent中设置离散格式
3.17 求解方法
3.17.1 基于压力的求解器
3.17.2 基于密度的求解器
3.17.3 在fluent中设置求解器
3.18 设置亚松弛因子
3.19 设置库朗数
3.20 设置求解极限
3.21 求解初始化
3.21.1 全局初始化
3.21.2 对初始值进行局部修补
3.22 求解器的使用方法
3.22.1 使用求解器的基本步骤
3.22.2 在fluent中设置定常状态的计算
3.23 确认收敛性
3.24 网格自适应
3.25 udf的基本理论与应用
3.25.1 udf的基本理论
3.25.2 udf的应用
3.26 fluent中常见警告的出现原因和解决方法
第4章 后处理基础与操作
4.1 计算后处理:fluent后处理
4.1.1 创建点、线和面
4.1.2 流场显示
4.1.3 显示网格
4.1.4 显示等值线云图
4.1.5 显示矢量图
4.1.6 显示轨迹线
4.1.7 显示扫描面
4.1.8 创建动画
4.1.9 显示xy曲线
4.1.10 显示柱状图
4.1.11 fluent计算报告
4.1.12 边界通量报告
4.1.13 受力报告
4.1.14 投影面积
4.1.15 表面积分
4.1.16 体积分
4.1.17 参考值设定
4.1.18 算例设置报告
4.2 tecplot数据处理
4.2.1 tecplot 360功能简介
4.2.2 tecplot 360文件格式
4.2.3 tecplot 360读入fluent文件
4.2.4 在tecplot 360中绘制xy曲线
4.2.5 在tecplot 360中显示等值线云图
4.2.6 在tecplot 360中绘制矢量图
4.2.7 在tecplot 360中绘制流线
4.2.8 在tecplot 360中绘制三维流场剖面图
4.2.9 在tecplot 360中制作动画
4.2.10 在tecplot 360中分析cfd数据
第5章 网络实战
5.1 网格实例一:二维圆筒燃烧器网格划分
5.1.1 创建几何实体
5.1.2 对实体进行网格划分
5.1.3 创建边界条件并输出网格
5.2 网格实例二:燃气灶网格划分
5.2.1 创建燃气灶实体模型
5.2.2 对实体进行网格划分
5.2.3 创建实体的边界条件
5.2.4 输出网格
5.3 网格实例三:引擎模型四面体划分
5.3.1 打开工程
5.3.2 repair几何实体
5.3.3 设置网格尺寸
5.3.4 初步计算并查看网格
5.3.5 光顺网格
5.3.6 基于曲率自适应的网格加密
5.3.7 再次创建网格
5.3.8 切面显示
5.4 网格实例四:机翼翼身组合体棱柱形网格划分
5.4.1 打开项目
5.4.2 划分棱柱层网格
5.4.3 创建机翼尾部密度区
5.4.4 再次计算网格并显示
5.4.5 光顺网格
5.4.6 生成六面体核心网格
5.5 网格实例五:二维管道四边形网格划分
5.5.1 新建工程
5.5.2 初始化块
5.5.3 分割块
5.5.4 删除 blocks
5.5.5 关联块顶点到几何点
5.5.6 关联edge到curve
5.5.7 显示关联
5.5.8 组合curves
5.5.9 完成边和线的关联
5.5.10 移动剩余的顶点到几何上
5.5.11 设置网格尺寸
5.5.12 计算并显示网格
5.5.13 网格质量检查
5.5.14 转化成非结构化网格
5.6 网格实例六:三维管道六面体结构化网格
5.6.1 新建工程
5.6.2 检查几何拓扑
5.6.3 创建part
5.6.4 创建材料点并保存工程
5.6.5 初始化块
5.6.6 分割块并建立拓扑结构
5.6.7 关联曲线
5.6.8 初步计算网格
5.6.9 初步网格质量评估
5.6.10 建立o-grid
5.6.11 第二次计算网格
5.6.12 第二次网格质量评估
5.6.13 网格输出
5.7 网格实例七:三维弯管六面体结构化网格
5.7.1 打开项目并创建parts
5.7.2 创建体并初始化块
5.7.3 切块和删除部分块
5.7.4 关联
5.7.5 移动顶点(1)
5.7.6 创建第一个o-grid
5.7.7 修饰块
5.7.8 移动顶点(2)
5.7.9 创建第二个o-grid
5.7.10 设置网格尺寸并预览网格
5.7.11 移动顶点以改善网格质量
5.7.12 重新查看网格
5.8 网格实例八:管内叶片三维六面体结构化网格
5.8.1 打开工程并创建parts
5.8.2 创建体
5.8.3 初始化块
5.8.4 创建关联
5.8.5 块分割
5.8.6 塌陷
5.8.7 边关联
5.8.8 设置面网格参数
5.8.9 网格质量检查
5.8.10 创建o-grid
5.8.11 中间块删除并计算网格
5.8.12 网格质量检查
5.9 网格实例九:半球方体三维六面体结构化网格
5.9.1 读入工程
5.9.2 初始化块
5.9.3 建立拓扑(1)
5.9.4 关联(1)
5.9.5 设置网格参数(1)
5.9.6 预览网格并检查网格质量
5.9.7 建立拓扑(2)
5.9.8 关联(2)
5.9.9 设置网格参数(2)
5.9.10 计算网格
5.9.11 检查网格质量
5.9.12 局部网格参数设置
5.10 网格实例十:托架三维六面体结构化网格
5.10.1 创建新项目
5.10.2 初始化块
5.10.3 移动块顶点
5.10.4 分块(1)
5.10.5 关联并移动顶点
5.10.6 创建块
5.10.7 关联
5.10.8 分块(2)
5.10.9 创建o-grid
5.10.10 设置边缘o-grid
5.10.11 计算网格
5.10.12 网格质量评估
5.10.13 网格镜像
第6章 综合实战案例一
6.1 算例一:空调房间室内气流组织模拟
6.1.1 介绍
6.1.2 方法和设置
6.1.3 前期要求
6.1.4 问题描述
6.1.5 准备
6.1.6 设置和求解
6.1.7 总结
6.2 算例二:管内流动的模拟
6.2.1 介绍
6.2.2 方法和设置
6.2.3 前期要求
6.2.4 问题描述
6.2.5 准备
6.2.6 设置和求解
6.2.7 总结
6.2.8 参考文献
6.2.9 练习与讨论
6.3 算例三:外掠平板的流场与换热
6.3.1 介绍
6.3.2 方法和设置
6.3.3 前期要求
6.3.4 问题描述
6.3.5 准备
6.3.6 设置与求解
6.3.7 总结
6.3.8 参考文献
6.3.9 练习与讨论
6.4 算例四:进气歧管的流动模拟
6.4.1 介绍
6.4.2 方法和设置
6.4.3 前期要求
6.4.4 问题描述
6.4.5 准备
6.4.6 设置和求解
6.4.7 总结
6.4.8 参考文献
6.4.9 练习与讨论
6.5 算例五:渐缩渐扩管的无粘与可压缩流动模拟
6.5.1 介绍
6.5.2 方法和设置
6.5.3 前期准备
6.5.4 问题描述
6.5.5 准备
6.5.6 设置和求解
6.5.7 总结
6.5.8 参考文献
6.5.9 练习与讨论
6.6 算例六:模拟水箱的水波运动
6.6.1 介绍
6.6.2 方法和设置
6.6.3 前期要求
6.6.4 问题描述
6.6.5 准备
6.6.6 设置和求解
6.6.7 总结
6.6.8 练习与讨论
6.7 算例七:水平膜状沸腾
6.7.1 介绍
6.7.2 前期要求
6.7.3 问题描述
6.7.4 设置和求解
6.7.5 分析
6.7.6 总结
6.8 算例八:机翼绕流可压缩流动的模拟
6.8.1 介绍
6.8.2 方法和设置
6.8.3 前期要求
6.8.4 问题描述
6.8.5 准备
6.8.6 设置和求解
6.8.7 总结
6.8.8 练习与讨论
6.9 算例九:利用欧拉模型解决搅拌器混合问题
6.9.1 介绍
6.9.2 方法和设置
6.9.3 问题描述
6.9.4 设置和求解
6.10 算例十:利用多相流混合模型和欧拉模型求解t形管流动
6.10.1 介绍
6.10.2 方法和设置
6.10.3 问题描述
6.10.4 设置和求解
6.11 算例十一:对固体燃料电池进行流体动力学模拟
6.11.1 介绍
6.11.2 方法和设置
6.11.3 问题描述
6.11.4 设置与求解
第7章 综合实战案例二
7.1 算例十二:使用喷尿素法并利用选择性非催化还原法进行nox模拟
7.1.1 介绍
7.1.2 方法和设置
7.1.3 前期要求
7.1.4 问题描述
7.1.5 准备
7.1.6 设置和求解
7.2 总结
7.3 算例十三:使用混合物模型模拟质量和热量交换
7.3.1 介绍
7.3.2 前期要求
7.3.3 问题描述
7.3.4 设置和求解
7.4 算例十四:使用用户自定义标量和用户自定义内存模拟电加热(欧姆加热)
7.4.1 介绍
7.4.2 方法和设置
7.4.3 前期要求
7.4.4 问题描述
7.4.5 准备
7.4.6 设置和求解
7.4.7 总结
7.4.8 练习与讨论
7.5 算例十五:顶盖驱动的腔体流动
7.5.1 介绍
7.5.2 方法和设置
7.5.3 前期要求
7.5.4 问题描述
7.5.5 准备
7.5.6 设置和求解
7.5.7 总结
7.5.8 参考文献
7.5.9 练习与讨论
7.6 算例十六:引擎流场模拟
7.6.1 介绍
7.6.2 方法和设置
7.6.3 前期要求
7.6.4 问题描述
7.6.5 准备
7.6.6 设置和求解
7.6.7 总结
7.6.8 练习和讨论
7.7 算例十七:使用ebu(eddy break up,涡破碎)模型模拟煤粉燃烧
7.7.1 介绍
7.7.2 技巧和设置
7.7.3 前期要求
7.7.4 问题描述
7.7.5 准备
7.7.6 设置和求解
7.7.7 结果
7.8 算例十八:多步焦炭反应模拟
7.8.1 介绍
7.8.2 技巧和设置
7.8.3 前期要求
7.8.4 问题描述
7.8.5 准备
7.8.6 设置和求解
7.8.7 结果
7.8.8 总结
7.9 算例十九:利用edc燃烧模型模拟扩散火焰
7.9.1 介绍
7.9.2 前期要求
7.9.3 问题描述
7.9.4 准备
7.9.5 设置和求解
7.9.6 总结
7.10 算例二十:扩散射流火焰的pdf输运方程模型模拟
7.10.1 介绍
7.10.2 技巧和设置
7.10.3 实验概况
7.10.4 前期要求
7.10.5 问题描述
7.10.6 准备
7.10.7 设置和求解
7.10.8 总结
7.11 算例二十一:模拟圆形通道的表面反应
7.11.1 介绍
7.11.2 准备
7.11.3 设置和求解
第8章 综合实战案例三
8.1 算例二十二:模拟二维流化床的均匀流化作用
8.1.1 介绍
8.1.2 前期要求
8.1.3 问题描述
8.1.4 设置和求解
8.2 算例二十三:液体燃料燃烧
8.2.1 介绍
8.2.2 技巧和设置
8.2.3 前期准备
8.2.4 问题描述
8.2.5 准备
8.2.6 设置和求解
8.2.7 总结
8.3 算例二十四:偏心环形管道的非牛顿流体流动模拟
8.3.1 介绍
8.3.2 技巧和设置
8.3.3 前期要求
8.3.4 问题描述
8.3.5 准备
8.3.6 设置和求解
8.3.7 总结
8.3.8 参考文献
8.3.9 练习与讨论
8.4 算例二十五:离心式鼓风机模拟
8.4.1 介绍
8.4.2 问题描述
8.4.3 准备
8.4.4 设置和求解
8.4.5 总结
8.5 算例二十六:圆柱绕流模拟
8.5.1 介绍
8.5.2 问题描述
8.5.3 准备
8.5.4 设置和求解
8.5.5 总结
8.5.6 参考文献





前言/序言


精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot(附光盘1张) 前言 在现代工程设计与科学研究领域,计算流体力学(CFD)已成为不可或缺的关键工具。它能够深入剖析流体、传热、传质等复杂物理过程,为工程师和研究人员提供强大的预测与优化能力。本书旨在引领读者全面掌握CFD工程仿真的核心理念、方法与实践技巧,并结合业界主流软件,通过丰富的实战案例,帮助读者快速成长为CFD领域的精通者。 本书内容涵盖了CFD仿真流程的每一个环节,从前处理的几何建模、网格生成,到求解器的设置与计算,再到后处理的数据可视化与结果分析,力求为读者构建一个完整、深入的CFD知识体系。我们精选了 FLUENT、GAMBIT、ICEM CFD 和 Tecplot 等业界广泛应用的CFD软件,并以它们为载体,通过详实的操作步骤和丰富的案例研究,展现CFD技术在航空航天、汽车工程、能源动力、生物医药等众多领域的应用深度与广度。 本书并非对CFD技术的简单罗列,而是侧重于培养读者独立解决实际工程问题的能力。我们不仅讲解软件的操作,更深入探讨了CFD理论背后的物理原理、数值方法以及建模的关键策略。通过本书的学习,读者将能够理解不同模型选择的依据,掌握网格质量对仿真结果的影响,学会如何有效地验证和优化仿真结果,从而做出更明智的工程决策。 本书的出版,离不开众多CFD领域专家、学者以及工程技术人员的宝贵意见和支持。同时,我们也希望本书能够成为广大CFD学习者和从业者手中一份得力的参考资料,陪伴大家在CFD探索之路上不断前行,共同推动工程仿真技术的进步。 第一部分:CFD基础理论与工程仿真流程 第一章:计算流体力学(CFD)导论 1.1 CFD的定义、发展历程与重要性 CFD作为一种基于数值计算和计算机模拟的科学,通过求解流体运动相关的偏微分方程组(如Navier-Stokes方程),预测流体的速度、压力、温度等关键参数。本章将回顾CFD从萌芽到蓬勃发展的历史,阐述其在现代工程设计、科学研究中不可替代的地位,以及它如何帮助我们理解和预测从宏观到微观的各种流体现象。 1.2 纳维-斯托克斯方程组与流体运动的基本定律 深入解析描述流体运动核心的纳维-斯托克斯方程组,包括其数学形式、物理含义以及所包含的守恒定律(质量守恒、动量守恒、能量守恒)。我们将探讨不同流体流动状态(层流、湍流)的描述方法,以及引入的雷诺平均(RANS)、大涡模拟(LES)、直接数值模拟(DNS)等湍流模型的基本原理。 1.3 CFD仿真流程概述 本节将勾勒出完整的CFD工程仿真流程,通常包括:前处理(几何建模、网格划分)、求解(方程离散、数值求解、收敛性控制)、后处理(结果可视化、数据分析、工程验证)。我们将对每个阶段的关键任务和技术要点进行初步介绍,为后续章节的深入学习打下基础。 1.4 CFD在各工程领域的应用实例 列举CFD在航空航天(飞机气动设计)、汽车工程(风阻优化)、能源动力(燃烧室模拟、换热器设计)、生物医学(血液流动模拟)、环境工程(污染物扩散模拟)等典型领域的广泛应用,展示CFD技术强大的问题解决能力和价值。 第二章:CFD仿真中的关键技术概念 2.1 物理模型选择与简化策略 理解不同物理现象(如不可压缩流、可压缩流、多相流、传热传质、化学反应等)的建模要求,学习如何根据工程问题的实际情况,选择合适的物理模型和边界条件。探讨模型简化(如假设稳态、忽略重力、绝热等)对仿真结果准确性和计算效率的影响。 2.2 网格生成与质量控制 网格是CFD仿真的基础。本节将介绍不同类型的网格(结构网格、非结构网格、混合网格)及其优缺点,以及网格划分的方法(如O型网格、C型网格、填充网格等)。重点讲解网格质量(如正交性、纵横比、网格尺寸、网格倾斜度)对仿真精度和稳定性的关键影响,以及如何检查和改进网格质量。 2.3 数值离散方法(有限体积法、有限差分法、有限元法) 详细阐述CFD求解器背后的核心数学方法。我们将重点介绍最常用的有限体积法(FVM),解释其在离散守恒律方程中的优势。同时,也会简要介绍有限差分法(FDM)和有限元法(FEM)的基本思想和适用范围。 2.4 求解算法与收敛性控制 介绍CFD求解器中常用的求解算法,如压力-速度耦合算法(SIMPLE系列、PISO等)。讲解迭代求解过程中的收敛性概念,包括残差、物理量收敛标准,以及如何通过残差图、物理量监测值来判断仿真是否收敛。探讨影响收敛性的因素及相应的处理方法(如松弛因子、伪时间步长等)。 2.5 仿真结果的验证与不确定性分析 强调CFD仿真结果的可靠性是其应用价值的关键。本节将介绍工程验证的方法,包括与实验数据对比、与经验公式对比、以及网格收敛性研究(Grid Convergence Study)。初步探讨CFD仿真中的误差来源(模型误差、数值误差、离散误差)和不确定性分析的基本概念。 第二部分:主流CFD软件操作与应用 第三章:GAMBIT:强大的前处理工具 3.1 GAMBIT软件概述与界面介绍 介绍GAMBIT作为一款集几何建模、网格生成于一体的CFD前处理软件的特点与优势。详细讲解GAMBIT的用户界面布局、常用菜单和工具栏,帮助用户快速熟悉操作环境。 3.2 几何建模技术 讲解如何在GAMBIT中创建和编辑几何模型,包括点、线、面、体的创建,布尔运算(并、交、差),修剪、倒角等操作。重点演示如何构建复杂的工程几何模型,并提供一些建模技巧和注意事项。 3.3 网格生成策略与技巧 详细介绍GAMBIT中的各种网格生成技术,包括结构网格(Mapped、Swept)、非结构网格(Tetrahedral、Hexahedral、Polyhedral)、混合网格的生成方法。讲解如何创建局部网格加密、边界层网格、过渡网格等,以提高仿真精度。 3.4 边界条件与物理模型设置 介绍如何在GAMBIT中定义模型的边界条件(入口、出口、壁面、对称等)以及指定物理属性(密度、粘度等)。为后续在求解器中的设置做准备。 3.5 GAMBIT导出与与其他软件的接口 讲解如何将GAMBIT创建的几何模型和网格导出为FLUENT等求解器所需的格式。 第四章:ICEM CFD:专业级网格生成平台 4.1 ICEM CFD软件架构与工作流程 介绍ICEM CFD作为一款高端CFD前处理软件的特点,其强大的几何处理能力和灵活多样的网格生成方法。解析ICEM CFD典型的工作流程,从导入几何到最终网格输出。 4.2 复杂几何体的处理与修复 掌握ICEM CFD中处理复杂CAD模型的方法,包括导入、几何清理、修复缝隙、移除重叠等操作,确保几何模型的完整性和可用性。 4.3 多种网格生成技术详解 深入讲解ICEM CFD的多种网格生成技术,包括: Body of Influence (BOI) 网格: 如何针对性地加密特定区域网格。 Surface Mesh Generation: 表面网格的生成与控制。 Volume Mesh Generation: 多种体积网格生成算法(Tetra, Hex, Poly)及其应用。 Hexahedral Mesh Generation: 详细介绍ICEM CFD强大的六面体网格生成能力,包括Blocking技术、Sweeping技术。 Boundary Layer Meshing: 如何高效生成贴体边界层网格,这对模拟近壁面流动至关重要。 4.4 网格质量检查与优化 详细介绍ICEM CFD中丰富的网格质量检查工具,包括单元尺寸、纵横比、正交性、倾斜度等参数的评估。学习如何根据检查结果,运用ICEM CFD的优化工具对网格进行局部调整和改进。 4.5 拓扑结构与网格库的应用 介绍ICEM CFD的拓扑重构概念,以及如何利用其强大的拓扑工具进行网格的编辑和管理。探讨网格库的使用,方便重复性网格的生成。 4.6 网格导出与求解器兼容性 讲解如何将ICEM CFD生成的网格导出为FLUENT、ANSYS CFX等主流CFD求解器支持的格式。 第五章:FLUENT:业界领先的CFD求解器 5.1 FLUENT软件概述与用户界面 介绍FLUENT在CFD求解领域的广泛应用和强大功能。详细讲解FLUENT的用户界面、菜单结构、常用操作面板,帮助用户熟悉其工作环境。 5.2 模型设置与物理条件配置 求解器类型选择: 稳态与瞬态求解器的选择。 单元类型: 压力基与密度基求解器的区别与应用。 流体物理模型: 湍流模型(k-epsilon, k-omega, Spalart-Allmaras, LES等)的选择与设置;传热模型(能量方程、辐射模型);多相流模型;化学反应模型等。 材料属性定义: 密度、粘度、导热系数、比热容等流体和固体材料属性的设置。 边界条件设置: 入口速度/压力、出口压力、壁面(无滑移、滑移)、对称、周期性边界条件等的详细设置。 5.3 数值方法与求解控制 离散格式: 一阶、二阶迎风格式的选择及其对精度的影响。 压力-速度耦合算法: SIMPLE, SIMPLEC, PISO等算法的介绍与应用。 收敛标准与求解策略: 残差设置、物理量监测、伪时间步长、松弛因子等。 解算器设置: 预条件子、迭代次数等。 5.4 求解过程中的监测与调试 学习如何在仿真过程中实时监测残差、流体速度、压力、温度等关键物理量,以及如何通过残差图和物理量监测图来判断仿真状态,发现潜在问题。 5.5 UDF(用户自定义函数)入门 简要介绍UDF在FLUENT中的作用,可以实现复杂边界条件、自定义物理模型、源项等,为高级应用奠定基础。 第六章:Tecplot:强大的CFD后处理与可视化工具 6.1 Tecplot软件功能与界面介绍 介绍Tecplot作为一款专业的CFD后处理软件,其强大的数据可视化、分析与报告生成能力。熟悉Tecplot的用户界面、菜单和工具栏。 6.2 数据导入与加载 讲解如何将FLUENT、GAMBIT、ICEM CFD等软件导出的CFD仿真结果数据(如.dat, .cas, .plt等格式)加载到Tecplot中。 6.3 二维与三维数据可视化 二维图表: 线图、散点图、柱状图、等值线图、流线图等的绘制与设置。 三维可视化: 三维轮廓图、表面图、切片图、体积渲染、粒子跟踪等。 高级可视化技巧: 矢量图、向量场可视化、动画制作等。 6.4 数据分析与提取 学习如何利用Tecplot进行数据分析,如: 提取特定点的数值: 方便对比不同位置的物理量。 计算积分量: 如力(阻力、升力)、力矩、流量、热负荷等。 创建条带(Zones)与多区域数据处理。 数据导出与格式转换。 6.5 报告生成与定制化输出 如何将绘制的图表、图像与数据分析结果导出,用于工程报告、论文发表等。自定义图表样式、颜色、标注等,生成专业、美观的输出。 第三部分:CFD工程仿真案例实战 第七章:外部气动仿真案例:汽车外形优化 7.1 案例背景与仿真目标 以某款汽车模型为例,介绍CFD仿真用于降低风阻、提升燃油经济性的目标。 7.2 几何模型准备与简化 演示如何导入汽车CAD模型,进行必要的几何清理和简化,生成适合CFD仿真的几何体。 7.3 网格划分策略(ICEM CFD/GAMBIT) 讲解如何为汽车模型生成高质量的网格,包括外围远场网格、贴体边界层网格、车身细节网格的划分。重点关注网格的均匀性和过渡性。 7.4 FLUENT模型设置 流动模型选择: 湍流模型(如k-epsilon或k-omega SST)的选择。 边界条件: 入口速度(模拟行车速度)、出口压力、侧面与顶面对称边界、地面滑动边界。 材料属性: 空气。 7.5 求解与后处理 求解设置: 稳态求解,收敛性控制。 结果分析: 计算总阻力系数,绘制表面压力分布图,查看流线和涡结构,分析气流分离区域。 初步的优化思路: 基于仿真结果,提出改善空气动力学性能的设计建议(如改变后视镜、尾翼形状等)。 第八章:内部流仿真案例:管道内流体流动与压降分析 8.1 案例背景与仿真目标 模拟水在复杂管道系统中的流动,分析管道的局部阻力和总压降,为管路设计提供依据。 8.2 几何建模(GAMBIT) 构建包含弯头、三通、阀门等复杂结构的管道几何模型。 8.3 网格划分(GAMBIT) 生成适用于管道内部流动的网格,关注弯头、阀门等局部区域的网格密度,以及边界层网格的生成。 8.4 FLUENT模型设置 流体属性: 水的密度与粘度(考虑温度影响)。 流动模型: 湍流模型选择。 边界条件: 入口流速或流量,出口压力。 8.5 求解与后处理 求解设置: 稳态或瞬态求解,根据需求分析。 结果分析: 计算管道沿程的压力分布,提取各个部件的局部阻力系数,计算总压降。 可视化: 管道内部流线图,速度分布云图,湍动能分布图。 第九章:传热仿真案例:换热器性能分析 9.1 案例背景与仿真目标 仿真分析一款壳管式换热器的传热性能,预测换热量、进出口温度,并评估流动分布的均匀性。 9.2 几何建模(GAMBIT/ICEM CFD) 创建换热器的壳程和管程几何模型,包含管束、挡板等关键结构。 9.3 网格划分(GAMBIT/ICEM CFD) 划分壳程和管程网格,重点关注管束区域的网格密度和流道内的流体域。 9.4 FLUENT模型设置 物理模型: 能量方程开启,选择合适的湍流模型。 材料属性: 热流体(如水、油)和冷流体(如水、空气)的热物理属性(密度、比热容、导热系数、粘度)。 边界条件: 壳程和管程的入口温度、入口流量(或速度/压力),出口条件,壁面(壳体、管壁)热边界条件。 耦合传热: 设置管壁的耦合传热模型。 9.5 求解与后处理 求解设置: 稳态求解。 结果分析: 计算总换热量,预测壳程和管程的出口温度。 可视化: 壳程和管程的温度分布云图,速度分布云图,壁面温度分布。分析换热效率和流体分布均匀性。 第十章:其他典型CFD应用案例(简要介绍) 10.1 自由表面流动仿真: 如水坝溃坝、船舶尾迹模拟(涉及VOF模型)。 10.2 燃烧仿真: 如燃烧室内的火焰传播、排放物预测(涉及化学反应模型)。 10.3 耦合仿真: 如流固耦合(FSI)的初步概念介绍。 10.4 叶轮机械流动仿真: 如风机、泵的性能分析。 附录 附录A:CFD术语表 附录B:常用流体物理性质参数参考 附录C:光盘内容说明与使用指南 总结 本书通过理论讲解与软件实操相结合的方式,力求为读者提供一套系统、深入的CFD工程仿真学习路径。我们相信,通过本书的学习,读者将能够熟练掌握CFD仿真的核心技术,并能够运用FLUENT、GAMBIT、ICEM CFD、Tecplot等软件解决实际工程问题,成为一名合格的CFD工程师。 光盘内容说明 本书附带一张光盘,内含: 部分案例的几何模型文件 部分案例的网格文件 部分案例的FLUENT求解设置文件 部分案例的Tecplot后处理数据文件 软件安装与试用指导(可能为软件厂商提供的评估版或教学版指导) 请读者按照光盘内的具体说明,结合本书内容进行实践操作。

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我是一名在工程设计领域工作多年的工程师,虽然接触过一些CFD的初步应用,但一直觉得自己在理论深度和软件操作熟练度上还有很大的提升空间。这本书的书名《精通CFD工程仿真与案例实战》恰好满足了我对“精通”的追求,并且“案例实战”四个字让我看到了将理论付诸实践的希望。我非常期待这本书能够提供一些行业内的典型案例,例如在航空航天、汽车制造、能源工程等领域,能够有针对性地讲解如何利用CFD技术解决实际工程问题。我希望书中能够深入讲解FLUENT在复杂物理模型设置方面的技巧,以及如何优化网格质量以提高仿真效率和精度,对于GAMBIT和ICEM CFD,我更关注它们在处理复杂几何体、生成高质量非结构网格方面的独到之处。最后,Tecplot作为一款强大的可视化后处理软件,我希望能从中学习到如何通过有效的可视化手段,更直观、更深入地理解流体行为,从而指导工程设计。附带的光盘也让我充满期待,希望能够提供相关的源代码、模型文件或视频教程,这对于我这样的在职工程师来说,是高效学习的重要补充。

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从书名来看,这本书涵盖了CFD工程仿真的多个关键环节,从前期的几何建模和网格生成(GAMBIT, ICEM CFD),到核心的求解计算(FLUENT),再到最终的结果后处理与可视化(Tecplot),这构成了一个完整的CFD工作流程。我一直认为,CFD的精髓在于“工程仿真”和“案例实战”,而不仅仅是软件的堆砌。因此,我非常期待书中能够提供一系列具有代表性的工程案例,并详细解析每个案例的仿真思路、关键设置以及结果解读。例如,在某个特定的工程问题中,如何选择合适的物理模型?如何根据实际情况设置边界条件?如何判断仿真的收敛性和准确性?这些都是我在实际工作中经常遇到的难题。我希望这本书能够通过具体的案例,将理论知识与软件操作融会贯通,让读者不仅学会“如何做”,更能理解“为何这样做”。同时,附带的光盘也是一个重要的亮点,如果能提供相关的案例文件、脚本或者演示视频,将极大地提高学习效率和实践性。

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拿到这本书,我最先被吸引的是它所囊括的软件范围,FLUENT、GAMBIT、ICEM CFD和Tecplot,这几乎是CFD领域最核心、最常用的几款软件了。对于我这样的工作者来说,掌握这些工具的精髓至关重要。我一直觉得,CFD的学习过程,理论是骨架,软件是血肉,而实战案例则是灵魂。这本书的副标题“精通CFD工程仿真与案例实战”恰恰点明了这一点,它不仅仅是教你如何操作软件,更是告诉你如何在实际工程问题中灵活运用这些工具。我特别关心的是,书中对于这些软件的讲解是否能够做到由浅入深,从基础操作到高级应用,是否有清晰的脉络。比如,在GAMBIT或ICEM CFD中,如何高效地进行几何建模和网格划分,这往往是CFD仿真的第一道难关,也是影响仿真结果准确性的关键。而FLUENT作为求解器,其物理模型的选择、边界条件的设置、收敛性判据的把握,都直接关系到仿真的成败。最后,Tecplot在后处理可视化方面的强大能力,如何才能将其发挥到极致,清晰地呈现仿真结果,并从中提取有价值的工程信息,这些都是我非常期待在书中找到答案的地方。

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作为一名刚刚踏入CFD领域的研究生,我对能够系统性学习CFD工程仿真和相关软件的需求非常迫切。这本书的书名《精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot》给我一种信心,感觉它能为我提供一个完整的学习路径。我非常看重“案例实战”这个部分,因为我深知理论与实践的脱节是很多学习者遇到的瓶颈。我希望书中提供的案例不仅仅是简单的演示,而是能够包含实际工程中遇到的复杂问题,例如多相流、传热、湍流等。通过这些案例,我不仅能学习到如何使用FLUENT进行求解,还能掌握GAMBIT或ICEM CFD在复杂几何建模和高质量网格生成方面的技巧,以及Tecplot在结果分析和可视化方面的强大功能。我尤其关心书中是否会详细讲解每个案例的仿真流程、关键参数的设置依据,以及如何对仿真结果进行验证和评估。如果有附带的光盘,那更是锦上添花,能够让我直接对照学习,甚至进行一些动手实践,相信这对我快速掌握CFD技术会有极大的帮助。

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这本书的封面设计就颇具吸引力,采用了深邃的蓝色背景,搭配着流动的线条和数字化的代码元素,瞬间就能让人感受到CFD(计算流体动力学)的专业与前沿。书名“精通CFD工程仿真与案例实战”更是直击要害,对于像我这样希望深入理解CFD技术并将其应用于实际工程问题的读者来说,无疑具有极强的号召力。我尤其看重“案例实战”这四个字,理论知识固然重要,但脱离实际的应用场景,再好的理论也只是空中楼阁。从过往的学习经历来看,很多CFD教材往往侧重于理论推导,虽然严谨,但对于初学者或希望快速上手的工程师而言,可能显得有些枯燥和遥远。我期待这本书能够提供一系列贴合工业实际的案例,比如飞机翼型的气动分析、汽车的流体动力学设计、热交换器的性能优化等,并通过这些案例,一步步引导读者掌握CFD软件的强大功能。同时,书名中提及的FLUENT、GAMBIT、ICEM CFD和Tecplot这些业界主流的CFD软件,也让我对本书的内容深度和广度有了更高的期待,希望它能涵盖这些软件在建模、网格划分、求解和后处理等各个环节的关键技巧,形成一套完整的CFD解决方案。

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给舍友卖的,毕业要用到

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光盘破损,换了一个,速度还挺快的

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经师兄推荐,确实不错,准备好好参悟参悟

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不建议购买,所有的CFD书籍都差不多,

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nice book

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光盘破损,换了一个,速度还挺快的

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正版

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很不错,适合fluent入门,讲的详细

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