精通CFD工程仿真與案例實戰 FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot 第2版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

李鵬飛，徐敏義，王飛飛 著

圖書標籤:

• CFD
• Fluent
• Gambit
• ICEM
• Tecplot
• 工程仿真
• 計算流體力學
• 流體動力學
• 數值模擬
• 案例分析

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115453136

版次：02

商品編碼：12097373

品牌：異步圖書

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-05-01

頁數：607

正文語種：中文

編輯推薦

8個經典網格ICEM CFD劃分實例(非結構網格、塊結構網格、O-grid網格劃分、邊界層網格),詳細講解ICEM
CFD的應用
37個經典的FLUENT案例（氣流組織、管流、換熱、可壓縮流動、水波、翼型繞流、各類多相流模型、固體燃料電池、SNCR、燃燒與化學反應、催化反應、非牛頓流體、風機、圓柱繞流、UDF），全麵解讀FLUENT的應用
典型的Tecplot後處理應用（矢量圖、等值綫圖、三維剖麵圖、XY點圖）
255分鍾的算例視頻講解及各算例源文件，幫助讀者盡快融入實戰角色

內容簡介

本書詳細介紹瞭FLUENT、GAMBIT、ICEM CFD和Tecplot基礎理論、具體操作和典型的應用案例。本書是在原有首版的基礎上，增加瞭近幾年CFD的熱點應用，結閤讀者意見進行完善和改進後的第二版。
全書共分9章。第1章介紹瞭CFD基本理論及軟件的基本應用，並通過簡單實用的算例，說明瞭FLUENT的求解過程和後處理步驟。第2章介紹瞭CFD前處理概念和GAMBIT、ICEM CFD的使用方法。第3章介紹瞭CFD求解理論和FLUENT的使用方法。第4章介紹瞭FLUENT後處理和Tecplot使用方法。第5章是網格應用實戰，以10個網格應用的典型實例為講解主綫，詳細介紹GAMBIT和ICEM CFD創建四麵體網格、六麵體網格的功能應用，涉及局部加密法、邊界層網格和塊結構化網格的劃分方法。第6章至第9章都是綜閤實戰案例，通過37個典型算例，介紹FLUENT在多個領域的應用。第9章的11個算例為此次第二版圖書的新加算例。
本書理論講解詳細、操作介紹直觀、實例內容豐富，全麵介紹瞭FLUENT、GAMBIT、ICEM CFD和Tecplot應用於流體工程計算的操作，具有較強的實用性。本書包含的大量實例基本涵蓋瞭ICEM CFD和FLUENT在各大領域中的典型應用，本書的這些經典算例是對ICEM CFD和FLUENT功能應用很全麵的總結。
本書可作為能源、航空航天、船舶、石油、化工、機械、製造、汽車、生物、環境、水利、火災安全、冶金、建築、材料等眾多領域的研究生和本科生學習CFD基本理論和軟件應用的教材，也可供上述領域的科研人員、企業研發人員，特彆是從事CFD基礎和應用計算的人員學習參考。

作者簡介

李鵬飛，博士，畢業於北京大學，曾任北京大學博士後，美國康涅狄格大學博士後，澳大利亞阿德萊德大學訪問學者，從事CFD模擬工作10年，發錶SCI論文30餘篇，編寫瞭《精通CFD工程仿真與案例實戰》及《精通CFD動網格工程仿真與案例實戰》兩本CFD工具書，擁有十餘項專利。目前任華中科技大學能源與動力工程學院副教授，精通CFD理論與應用。

徐敏義，博士，畢業於北京大學，美國佐治亞理工學院（Georgia Institute of Technology）、加拿大皇後大學訪問學者，從事CFD模擬工作10年，發錶SCI論文近20篇。目前任大連海事大學輪機工程學院副教授，長期從事湍流基礎及應用研究工作。

王飛飛，博士，畢業於北京大學，從事CFD模擬工作8年，發錶SCI論文20餘篇。目前任華中科技大學環境學院教師，長期從事CFD研究工作。

目錄

目 錄

第1章 CFD概述 1
1．1 計算流體力學概述 1
1．1．1 計算流體力學的基本思想和
本質 1
1．1．2 計算流體力學的優勢 2
1．1．3 CFD學科誕生與工程化背景 2
1．1．4 計算流體力學的應用領域 2
1．2 計算流體力學問題的解決過程 3
1．2．1 前處理 3
1．2．2 求解 4
1．2．3 後處理 4
1．3 計算流體力學商業軟件介紹 4
1．3．1 前處理器 4
1．3．2 求解器 5
1．3．3 後處理軟件 10
1．4 FLUENT的操作界麵 11
1．4．1 啓動FLUENT界麵 11
1．4．2 FLUENT主界麵 12
1．5 FLUENT的基礎操作 13
1．5．1 啓動ANSYS FLUENT求解器 14
1．5．2 讀入網格文件 14
1．5．3 網格檢查 15
1．5．4 尺寸檢查 16
1．5．5 網格光順化 16
1．5．6 顯示網格 16
1．5．7 模型參數設置 17
1．5．8 物性參數設置 17
1．5．9 邊界條件參數設置 18
1．5．10 求解參數設置 20
1．5．11 迭代求解 21
1．5．12 利用高階離散格式獲得精
確解 21
1．6 顯示計算結果與分析結果數據 22
1．6．1 顯示速度的雲圖 22
1．6．2 顯示溫度的雲圖 23
1．6．3 顯示速度矢量圖 24
1．6．4 顯示齣口溫度的XY點圖 25
1．7 本章總結 25
第2章 網格基礎與操作 26
2．1 CFD網格前處理理論準備 26
2．1．1 劃分網格的目的 26
2．1．2 網格幾何要素 26
2．1．3 網格形狀 27
2．1．4 結構化與非結構化網格 27
2．1．5 壁麵和近壁區網格處理原則 29
2．1．6 網格質量評價標準 31
2．1．7 選擇閤適的網格類型 32
2．1．8 網格自適應 33
2．2 GAMBIT網格劃分 34
2．2．1 GAMBIT的基本功能與界麵 34
2．2．2 GAMBIT基本術語 37
2．2．3 GAMBIT幾何通用操作 37
2．2．4 GAMBIT幾何造型 40
2．2．5 GAMBIT實體幾何操作 49
2．2．6 GAMBIT劃分實體網格 53
2．2．7 劃分體網格 57
2．2．8 劃分邊界層網格 60
2．2．9 GAMBIT指定邊界和域類型 62
2．2．10 尺寸函數 63
2．2．11 網格劃分策略分析簡介 65
2．2．12 網格質量管理及網格輸齣 66
2．3 ICEM CFD網格劃分 68
2．3．1 ICEM CFD基本功能與界麵 68
2．3．2 ICEM CFD幾何體創建與處理 72
2．3．3 ICEM CFD劃分非結構網格 77
2．3．4 ICEM CFD劃分棱柱邊界層網格 86
2．3．5 ICEM CFD劃分六麵體結構化
網格 90
2．3．6 ICEM CFD指定邊界和域類型
以及輸齣網格 102
第3章 FLUENT基礎與操作 105
3．1 FLUENT求解，啓動FLUENT與
FLUENT並行計算 105
3．2 FLUENT腳本文件自動運行 107
3．3 FLUENT文件類型 108
3．4 網格檢查 108
3．4．1 在FLUENT中檢查網格 108
3．4．2 報告網格統計量 109
3．5 計算域尺寸設置 110
3．5．1 FLUENT的計算單位係統 110
3．5．2 在FLUENT中設置計算域
尺寸 110
3．6 定義湍流模型 111
3．6．1 流體與流動的分類 111
3．6．2 判斷湍流的標準 112
3．6．3 湍流模型的評價與選擇 113
3．6．4 壁麵函數的選擇 117
3．6．5 在FLUENT中設定湍流模型 118
3．7 對流換熱計算 121
3．7．1 在FLUENT中考慮對流換熱 121
3．7．2 考慮自然對流問題的場閤與
方法 122
3．8 輻射換熱計算 124
3．8．1 選擇輻射換熱模型 124
3．8．2 在FLUENT中設定P1輻射
模型 125
3．8．3 在FLUENT中設定Discrete
Ordinates輻射模型 125
3．8．4 輻射物質屬性定義 126
3．9 模擬不考慮化學反應的組分傳輸
過程 127
3．10 化學反應流與燃燒模擬 127
3．10．1 FLUENT中的燃燒模型介紹 127
3．10．2 反應模型的選擇 128
3．10．3 通用有限速率模型 130
3．10．4 ISAT算法 135
3．10．5 導入CHEMKIN格式的化學
反應機理 136
3．10．6 非預混燃燒模型之混閤分數/PDF
模型 137
3．10．7 非預混燃燒模型之層流火焰麵
模型 138
3．10．8 FLUENT中的煤燃燒模擬計算器
的設置與使用 139
3．10．9 預混燃燒模型 140
3．10．10 部分預混燃燒模型 141
3．10．11 組分輸運概率密度函數PDF
燃燒模型 142
3．10．12 FLUENT燃燒模擬可能遇到的
點火問題 142
3．11 錶麵反應模擬 143
3．12 設定操作工況參數 144
3．13 設定單元區域條件 146
3．13．1 單元區域條件的類型 146
3．13．2 單元區域條件設定 147
3．14 多孔介質計算域 149
3．15 設定邊界條件 150
3．15．1 邊界條件類型 150
3．15．2 邊界條件設定 151
3．16 控製方程離散化 171
3．16．1 離散方法 171
3．16．2 離散格式 172
3．16．3 離散格式的選擇 173
3．16．4 在FLUENT中設置離散格式 175
3．17 求解方法 175
3．17．1 基於壓力的求解器 175
3．17．2 基於密度的求解器 177
3．17．3 在FLUENT中設置求解器 177
3．18 設置欠鬆弛因子 178
3．19 設置庫朗數 179
3．20 設置求解極限 179
3．21 求解初始化 180
3．21．1 全局初始化 180
3．21．2 對初始值進行局部修補 181
3．22 求解器的使用方法 181
3．22．1 使用求解器的基本步驟 181
3．22．2 在FLUENT中設置定常狀態的
計算 182
3．23 確認收斂性 182
3．24 網格自適應 182
3．25 UDF的基本理論與應用 183
3．25．1 UDF的基本理論 183
3．25．2 UDF的應用 183
3．26 FLUENT中常見警告的齣現原因和
解決方法 184
第4章 後處理基礎與操作 186
4．1 計算後處理：FLUENT後處理 186
4．1．1 創建點、綫和麵 187
4．1．2 流場顯示 190
4．1．3 顯示網格 191
4．1．4 顯示等值綫雲圖 191
4．1．5 顯示矢量圖 192
4．1．6 顯示軌跡綫 193
4．1．7 顯示掃描麵 194
4．1．8 創建動畫 194
4．1．9 顯示XY麯綫 195
4．1．10 顯示柱狀圖 195
4．1．11 FLUENT計算報告 196
4．1．12 邊界通量報告 196
4．1．13 受力報告 197
4．1．14 投影麵積 198
4．1．15 錶麵積分 198
4．1．16 體積分 200
4．1．17 參考值設定 201
4．1．18 算例設置報告 201
4．2 Tecplot數據處理 202
4．2．1 Tecplot 360功能簡介 202
4．2．2 Tecplot 360 文件格式 204
4．2．3 Tecplot 360 讀入FLUENT
文件 208
4．2．4 在Tecplot 360中繪製XY麯綫 210
4．2．5 在Tecplot 360中顯示等
值綫雲圖 211
4．2．6 在Tecplot 360中繪製矢量圖 213
4．2．7 在Tecplot 360中繪製流綫 214
4．2．8 在Tecplot 360中繪製三維流場
剖麵圖 215
4．2．9 在Tecplot 360中製作動畫 218
4．2．10 在Tecplot 360中分析CFD
數據 221
第5章 網格劃分案例 223
第一部分：利用GAMBIT劃分網格 223
5．1 網格實例一：二維圓筒燃燒器網格
劃分 223
5．1．1 創建幾何實體 224
5．1．2 對實體進行網格劃分 225
5．1．3 創建邊界條件並輸齣網格 226
5．2 網格實例二：燃氣竈網格劃分 227
5．2．1 創建燃氣竈實體模型 228
5．2．2 對實體進行網格劃分 232
5．2．3 創建實體的邊界條件 234
5．2．4 輸齣網格 235
第二部分：利用ICEM CFD劃分網格 235
5．3 網格實例三：引擎模型四麵體劃分 235
5．3．1 打開工程 235
5．3．2 Repair幾何實體 236
5．3．3 設置網格尺寸 237
5．3．4 初步計算並查看網格 237
5．3．5 光順網格 238
5．3．6 基於麯率自適應的網格加密 238
5．3．7 再次創建網格 239
5．3．8 切麵顯示 239
5．4 網格實例四：機翼翼身組閤體棱柱形
網格劃分 239
5．4．1 打開項目 239
5．4．2 劃分棱柱層網格 240
5．4．3 創建機翼尾部密度區 241
5．4．4 再次計算網格並顯示 242
5．4．5 光順網格 242
5．4．6 生成六麵體核心網格 242
5．5 網格實例五：二維管道四邊形網格
劃分 243
5．5．1 新建工程 244
5．5．2 初始化塊 244
5．5．3 分割塊 244
5．5．4 刪除 Blocks 245
5．5．5 關聯塊頂點到幾何點 245
5．5．6 關聯Edge到Curve 246
5．5．7 顯示關聯 247
5．5．8 組閤Curves 247
5．5．9 完成邊和綫的關聯 247
5．5．10 移動剩餘的頂點到幾何上 248
5．5．11 設置網格尺寸 248
5．5．12 生成並顯示網格 249
5．5．13 網格質量檢查 249
5．5．14 轉化成非結構化網格 250
5．6 網格實例六：三維管道六麵體結構化
網格 250
5．6．1 新建工程 250
5．6．2 檢查幾何拓撲 251
5．6．3 創建Part 251
5．6．4 創建材料點並保存工程 252
5．6．5 初始化塊 252
5．6．6 分割塊並建立拓撲結構 253
5．6．7 關聯麯綫 254
5．6．8 初步生成網格 255
5．6．9 初步網格質量評估 255
5．6．10 建立O-grid 255
5．6．11 第二次生成網格 256
5．6．12 第二次網格質量評估 256
5．6．13 網格輸齣 257
5．7 網格實例七：三維彎管六麵體結構化
網格 257
5．7．1 打開項目並創建Parts 257
5．7．2 創建體並初始化塊 258
5．7．3 切塊和刪除部分塊 259
5．7．4 關聯 259
5．7．5 移動頂點（1） 260
5．7．6 創建第一個O-grid 260
5．7．7 修飾塊 261
5．7．8 移動頂點（2） 262
5．7．9 創建第二個O-grid 262
5．7．10 設置網格尺寸並預覽網格 263
5．7．11 移動頂點以改善網格質量 264
5．7．12 重新查看網格 264
5．8 網格實例八：管內葉片三維六麵體
結構化網格 265
5．8．1 打開工程並創建Parts 265
5．8．2 創建體 266
5．8．3 初始化塊 266
5．8．4 創建關聯 267
5．8．5 塊分割 267
5．8．6 塌陷 268
5．8．7 邊關聯 268
5．8．8 設置麵網格參數 268
5．8．9 網格質量檢查 269
5．8．10 創建O-grid 269
5．8．11 中間塊刪除並計算網格 270
5．8．12 網格質量檢查 270
5．9 網格實例九：半球方體三維六麵體
結構化網格 271
5．9．1 讀入工程 271
5．9．2 初始化塊 272
5．9．3 建立拓撲（1） 273
5．9．4 關聯（1） 273
5．9．5 設置網格參數（1） 273
5．9．6 預覽網格並檢查網格質量 274
5．9．7 建立拓撲（2） 275
5．9．8 關聯（2） 275
5．9．9 設置網格參數（2） 276
5．9．10 計算網格 276
5．9．11 檢查網格質量 277
5．9．12 局部網格參數設置 277
5．10 網格實例十：托架三維六麵體結構化
網格 277
5．10．1 創建新項目 278
5．10．2 初始化塊 278
5．10．3 移動塊頂點 279
5．10．4 分塊（1） 279
5．10．5 關聯並移動頂點 280
5．10．6 創建塊 280
5．10．7 關聯 281
5．10．8 分塊（2） 281
5．10．9 創建O-grid 282
5．10．10 設置邊緣O-grid 283
5．10．11 計算網格 283
5．10．12 網格質量評估 284
5．10．13 網格鏡像 285
第6章 綜閤實戰案例一 286
6．1 算例一：空調房間室內氣流組織
模擬 286
6．1．1 介紹 286
6．1．2 方法和設置 286
6．1．3 前期要求 286
6．1．4 問題描述 287
6．1．5 準備 287
6．1．6 設置和求解 287
6．1．7 總結 291
6．2 算例二：管內流動的模擬 291
6．2．1 介紹 291
6．2．2 方法和設置 291
6．2．3 前期要求 291
6．2．4 問題描述 291
6．2．5 準備 291
6．2．6 設置和求解 292
6．2．7 總結 301
6．2．8 參考文獻 301
6．2．9 練習與討論 301
6．3 算例三：外掠平闆的流場與換熱 301
6．3．1 介紹 301
6．3．2 方法和設置 301
6．3．3 前期要求 302
6．3．4 問題描述 302
6．3．5 準備 302
6．3．6 設置與求解 302
6．3．7 總結 310
6．3．8 參考文獻 310
6．3．9 練習與討論 310
6．4 算例四：進氣歧管的流動模擬 311
6．4．1 介紹 311
6．4．2 方法和設置 311
6．4．3 前期要求 311
6．4．4 問題描述 311
6．4．5 準備 312
6．4．6 設置和求解 312
6．4．7 總結 319
6．4．8 參考文獻 319
6．4．9 練習與討論 319
6．5 算例五：漸縮漸擴管的無粘與可壓縮
流動模擬 319
6．5．1 介紹 319
6．5．2 方法和設置 319
6．5．3 前期準備 319
6．5．4 問題描述 320
6．5．5 準備 320
6．5．6 設置和求解 320
6．5．7 總結 327
6．5．8 參考文獻 327
6．5．9 練習與討論 327
6．6 算例六：模擬水箱的水波運動 327
6．6．1 介紹 327
6．6．2 方法和設置 327
6．6．3 前期要求 327
6．6．4 問題描述 328
6．6．5 準備 328
6．6．6 設置和求解 328
6．6．7 總結 335
6．6．8 練習與討論 335
6．7 算例七：水平膜狀沸騰 336
6．7．1 介紹 336
6．7．2 前期要求 336
6．7．3 問題描述 336
6．7．4 設置和求解 336
6．7．5 分析 341
6．7．6 總結 342
6．8 算例八：機翼繞流可壓縮流動的
模擬 342
6．8．1 介紹 342
6．8．2 方法和設置 343
6．8．3 前期要求 343
6．8．4 問題描述 343
6．8．5 準備 343
6．8．6 設置和求解 343
6．8．7 總結 350
6．8．8 練習與討論 350
6．9 算例九：利用歐拉模型解決攪拌器
混閤問題 350
6．9．1 介紹 350
6．9．2 方法和設置 351
6．9．3 問題描述 351
6．9．4 設置和求解 351
6．10 算例十：利用多相流混閤模型和歐拉模型
求解T形管流動 360
6．10．1 介紹 360
6．10．2 方法和設置 360
6．10．3 問題描述 361
6．10．4 設置和求解 361
6．11 算例十一：對固體燃料電池進行流體動
力學模擬 368
6．11．1 介紹 368
6．11．2 方法和設置 368
6．11．3 問題描述 368
6．11．4 設置與求解 368
第7章 綜閤實戰案例二 378
7．1 算例十二：使用噴尿素法並利用選擇性非催化還原法（SNCR）進行NOx
模擬 378
7．1．1 介紹 378
7．1．2 方法和設置 378
7．1．3 前期要求 378
7．1．4 問題描述 379
7．1．5 準備 379
7．1．6 設置和求解 379
7．2 總結 384
7．3 算例十三：使用混閤物模型模擬質量和熱量交換 384
7．3．1 介紹 384
7．3．2 前期要求 384
7．3．3 問題描述 384
7．3．4 設置和求解 385
7．4 算例十四：使用用戶自定義標量模擬電加熱（歐姆加熱） 390
7．4．1 介紹 390
7．4．2 方法和設置 390
7．4．3 前期要求 390
7．4．4 問題描述 390
7．4．5 準備 391
7．4．6 設置和求解 391
7．4．7 總結 399
7．4．8 練習與討論 399
7．5 算例十五：頂蓋驅動的腔體流動 400
7．5．1 介紹 400
7．5．2 方法和設置 400
7．5．3 前期要求 400
7．5．4 問題描述 400
7．5．5 準備 400
7．5．6 設置和求解 400
7．5．7 總結 406
7．5．8 參考文獻 407
7．5．9 練習與討論 407
7．6 算例十六：引擎流場模擬 407
7．6．1 介紹 407
7．6．2 方法和設置 407
7．6．3 前期要求 407
7．6．4 問題描述 408
7．6．5 準備 408
7．6．6 設置和求解 408
7．6．7 總結 423
7．6．8 練習和討論 424
7．7 算例十七：使用EBU（Eddy Break Up，渦破碎）模型模擬煤粉燃燒 424
7．7．1 介紹 424
7．7．2 技巧和設置 424
7．7．3 前期要求 424
7．7．4 問題描述 424
7．7．5 準備 425
7．7．6 設置和求解 425
7．7．7 結果 436
7．8 算例十八：多步焦炭反應模擬 436
7．8．1 介紹 436
7．8．2 技巧和設置 436
7．8．3 前期要求 436
7．8．4 問題描述 436
7．8．5 準備 437
7．8．6 設置和求解 437
7．8．7 結果 444
7．8．8 總結 444
7．9 算例十九：利用EDC燃燒模型模擬
擴散火焰 445
7．9．1 介紹 445
7．9．2 前期要求 445
7．9．3 問題描述 445
7．9．4 準備 445
7．9．5 設置和求解 445
7．9．6 總結 453
7．10 算例二十：擴散射流火焰的PDF輸運
方程模型模擬 454
7．10．1 介紹 454
7．10．2 技巧和設置 454
7．10．3 實驗概況 454
7．10．4 前期要求 454
7．10．5 問題描述 454
7．10．6 準備 455
7．10．7 設置和求解 455
7．10．8 總結 461
7．11 算例二十一：模擬圓形通道的錶麵
反應 461
7．11．1 介紹 461
7．11．2 準備 461
7．11．3 設置和求解 461
第8章 綜閤實戰案例三 465
8．1 算例二十二：模擬二維流化床的均勻
流化作用 465
8．1．1 介紹 465
8．1．2 前期要求 465
8．1．3 問題描述 465
8．1．4 設置和求解 466
8．2 算例二十三：液體燃料燃燒 469
8．2．1 介紹 469
8．2．2 技巧和設置 470
8．2．3 前期準備 470
8．2．4 問題描述 470
8．2．5 準備 470
8．2．6 設置和求解 471
8．2．7 總結 478
8．3 算例二十四：偏心環形管道的非牛頓
流體流動模擬 478
8．3．1 介紹 478
8．3．2 技巧和設置 479
8．3．3 前期要求 479
8．3．4 問題描述 479
8．3．5 準備 479
8．3．6 設置和求解 479
8．3．7 總結 489
8．3．8 參考文獻 489
8．3．9 練習與討論 489
8．4 算例二十五：離心式鼓風機模擬 489
8．4．1 介紹 489
8．4．2 問題描述 490
8．4．3 準備 490
8．4．4 設置和求解 490
8．4．5 總結 498
8．5 算例二十六：圓柱繞流模擬 498
8．5．1 介紹 498
8．5．2 問題描述 498
8．5．3 準備 498
8．5．4 設置和求解 498
8．5．5 總結 506
8．5．6 參考文獻 506
第9章 綜閤實戰案例四 507
9．1 算例二十七：求解流固耦閤換熱
問題 507
9．1．1 介紹 507
9．1．2 問題描述 507
9．1．3 準備工作 508
9．1．4 設置和求解 508
9．2 總結 519
9．3 算例二十八：使用太陽光輻射加載模型模
擬室內通風過程 519
9．3．1 介紹 519
9．3．2 問題描述 520
9．3．3 準備工作 520
9．3．4 設置與求解 520
9．4 附錄 527
9．5 算例二十九：利用FLUENT模擬核狀沸
騰換熱過程 527
9．5．1 介紹 527
9．5．2 問題描述 528
9．5．3 準備工作 528
9．5．4 步驟和求解：單相流動 528
9．5．5 求解設置：沸騰流 532
9．6 算例三十：使用FLUENT的VOF多相
流模型模擬大壩泄洪過程 541
9．6．1 問題描述 541
9．6．2 準備工作 542
9．6．3 設置與求解 542
9．7 總結 546
9．8 算例三十一：模擬離心泵的空化
現象 546
9．8．1 問題描述 546
9．8．2 準備工作 547
9．8．3 設置與求解 547
9．9 總結 551
9．10 算例三十二：模擬噴霧蒸發過程 552
9．10．1 準備工作 552
9．10．2 問題描述 552
9．10．3 設置和求解 552
準備工作 552
9．11 總結 568
9．12 進一步改進 568
9．13 算例三十三：使用非預混燃燒模型模擬
燃燒問題 568
9．13．1 前提條件 568
9．13．2 問題描述 569
9．13．3 設置和求解 569
9．14 總結 581
9．15 參考文獻 581
9．16 進一步改進 581
9．17 算例三十四：使用有限速率化學反應
模型分析錐形室內的預混化學
反應流 581
9．17．1 問題描述 582
9．17．2 設置和求解 582
9．17．3 結果 590
9．18 總結 590
9．19 參考文獻 591
9．20 算例三十五：選擇性催化還原（SCR）
的脫硝過程模擬 591

9．20．1 網格 591
9．20．2 前期準備 592
9．20．3 問題描述 592
9．20．4 準備工作 592
9．20．5 設置和求解 592
9．21 總結 601
9．22 算例三十六：壁麵溫度正弦狀變化的
UDF設置及模擬 601
9．22．1 問題描述 601
9．22．2 準備工作 601
9．22．3 設置和求解 602
9．23 結果 603
9．24 總結 604
9．25 算例三十七：隨溫度而變化之粘性的
UDF設置及模擬 604
9．25．1 問題描述 604
9．25．2 準備工作 604
9．25．3 設置和求解 604
9．26 結果 607
9．27 總結 607
參考文獻 608

流體動力學工程仿真的藝術與實踐：邁嚮精通之路 在現代工程設計與分析的浩瀚領域中，流體動力學（CFD）已成為不可或缺的利器。它以前所未有的精度和效率，揭示瞭流體行為的內在奧秘，為航空航天、汽車製造、能源開發、生物醫學等諸多前沿學科提供瞭強有力的技術支撐。本書並非泛泛而談，而是旨在帶領讀者深入理解CFD工程仿真的核心理念，並結閤實際案例，掌握主流CFD軟件的運用精髓，最終實現從理論到實踐的飛躍。 一、 CF​​D工程仿真的基石：深入理解物理模型與數值方法 任何強大的工具，都需要紮實的基礎作為支撐。在CFD領域，這便是對流體動力學基本物理模型的深刻洞察，以及對其數值求解方法的清晰認知。本書將首先引導您構建堅實的理論基礎，而非止步於軟件操作的皮毛。 流體動力學基本方程的剖析： 我們將從最根本的納維-斯托剋斯方程（Navier-Stokes equations）齣發，深入解析其物理意義，理解動量守恒、質量守恒以及能量守恒定律如何在流體運動中體現。我們將探討不同流體行為的適用模型，例如不可壓縮流、可壓縮流、層流、湍流等，並分析它們各自的特點和數學描述。理解這些基本方程，是後續進行建模和求解的前提。 湍流建模的智慧： 湍流是工程CFD中最具挑戰性的問題之一，其復雜性對計算資源和模型選擇提齣瞭極高的要求。本書將係統梳理常見的湍流模型，包括雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）模型（如 Spalart-Allmaras, k-epsilon, k-omega 係列）、大渦模擬（LES）以及直接數值模擬（DNS）。我們將深入探討各種模型的適用範圍、物理假設、優缺點以及在不同工程問題中的應用策略，幫助您根據具體算例選擇最閤適、最高效的湍流模型。 數值方法的演進與選擇： CF​​D仿真的核心在於將連續的物理方程轉化為離散的數值形式進行求解。本書將詳細介紹有限體積法（FVM）和有限元法（FEM）這兩種主流的數值離散技術，深入分析其基本原理、網格生成方法、插值格式、求解器選擇以及收斂性與穩定性的評估。您將理解為何有限體積法在CFD領域占據主導地位，並學習如何根據物理問題的特點選擇閤適的數值方法和離散格式，以保證計算結果的準確性和可靠性。 邊界條件的設定： 邊界條件是CFD仿真的“眼睛”和“嘴巴”，它們決定瞭流體與外界的相互作用，直接影響著計算結果的物理現實性。本書將詳盡講解不同類型的邊界條件，包括速度入口、壓力齣口、對稱邊界、壁麵邊界（無滑移、滑移）、自由流邊界等，並闡述如何根據實際工程問題精確設定這些條件，避免引入不必要的誤差。 二、 核心CFD軟件的實戰精通：從幾何建模到後處理的全流程掌握 理論的深度離不開實踐的檢驗。本書將帶領您深入掌握業界領先的CFD軟件，將其作為實現您工程創想的強大助手。我們將通過具體的案例，讓您體驗從前處理到後處理的完整仿真流程。 GAMBIT：構建高品質仿真幾何的基石 幾何建模的藝術： GAMBIT作為一款強大的前處理工具，在幾何建模方麵扮演著至關重要的角色。本書將詳細介紹GAMBIT的用戶界麵和核心功能，從簡單的二維幾何創建，到復雜的麯麵造型和實體建模。您將學習如何利用草圖繪製、布爾運算、麯麵編輯、特徵識彆等工具，精確構建齣與實際問題相符的幾何模型。 高質量網格的生成： 網格是CFD仿真的“骨骼”，其質量直接決定瞭計算的精度和效率。本書將係統講解GAMBIT的網格生成策略，包括結構網格、非結構網格、混閤網格等。您將學習如何控製網格密度、網格質量（如縱橫比、畸變度、正交性）、網格類型（如四麵體、六麵體、棱柱體），並掌握邊界層網格、局部網格細化等高級技術，以生成適應不同流動區域特性的高質量網格。 物理模型的初步定義： 在GAMBIT中，您還將學習如何初步定義仿真所需的物理模型和邊界區域，為後續在CFD求解器中進行詳細設置打下基礎。 FLUENT：求解復雜流體問題的引擎 求解器設置的奧秘： FLUENT是業界應用最廣泛的CFD求解器之一。本書將帶領您逐步深入FLUENT的求解器設置流程。您將學習如何選擇閤適的求解器類型（穩態、瞬態）、壓力-速度耦閤算法（如 SIMPLE、PISO）、空間離散格式（如二階迎風、中心差分），以及如何根據物理問題選擇湍流模型、傳熱模型、多相流模型等。 物性參數與源項的定義： 精確的物性參數是仿真準確性的基礎。本書將指導您如何導入或定義流體和固體材料的密度、粘度、熱導率等物性參數，以及如何添加源項來模擬能量、質量或動量的産生與消耗。 仿真過程的監控與優化： 在仿真計算過程中，對收斂性進行監控至關重要。您將學習如何查看殘差麯綫、監測關鍵物理量（如壓力、速度、溫度），並根據監控結果對求解器設置進行調整和優化，以達到穩定高效的收斂。 ICEM CFD：卓越的幾何處理與網格生成利器 強大的CAD導入與修復能力： ICEM CFD在處理復雜的CAD幾何方麵具有獨特的優勢。本書將介紹如何導入各種格式的CAD模型，並利用其強大的修復工具，高效地處理幾何缺陷，例如縫隙、重疊麵、不連續邊等，確保幾何模型的完整性和可用性。 多尺度的網格控製： ICEM CFD提供瞭精細化的網格控製能力，能夠生成高質量、滿足復雜邊界要求的網格。您將學習如何進行局部網格細化、麯率驅動網格、體映射網格，以及如何生成貼體邊界層網格，以精確捕捉流動分離、湍流邊界層等關鍵流動現象。 多區域模型與網格劃分： ICEM CFD支持復雜的多區域幾何劃分和網格生成，這對於包含多個部件或復雜結構的仿真尤為重要。本書將演示如何利用ICEM CFD進行有效的區域劃分和不同類型網格的組閤，為多物理場耦閤仿真打下基礎。 Tecplot：可視化與後處理的藝術 數據導入與可視化： Tecplot是一款功能強大的CFD數據後處理軟件。本書將指導您如何將CFD仿真結果導入Tecplot，並學習各種可視化技術，包括二維/三維雲圖、流綫圖、矢量圖、等值麵圖、切片圖等，將抽象的數值數據轉化為直觀的圖形，以便深入分析流動特性。 定量分析與結果評估： 除瞭直觀的圖形展示，Tecplot還提供瞭豐富的定量分析工具。您將學習如何提取特定位置的物理量數據、計算積分量（如阻力、升力、質量流量）、進行數據插值和統計分析，從而對仿真結果進行全麵、客觀的評估。 報告生成與信息傳遞： 通過Tecplot，您可以方便地生成高質量的報告圖和動畫，有效地嚮他人傳達您的仿真結果和分析結論。本書將分享如何製作專業、清晰的圖錶，以及如何導齣高質量的圖像和視頻。 三、 工程案例實戰：融匯貫通，提升解決實際問題的能力 理論的深度和軟件的熟練度，最終都需要通過解決實際工程問題來檢驗和升華。本書將精選一係列典型的工程案例，涵蓋流體工程的各個方麵，讓您在實踐中鞏固所學知識，並體驗CFD仿真在工程設計中的強大價值。 外流場分析： 學習如何對飛機機翼、汽車車身等進行氣動外形優化，分析升力、阻力等關鍵氣動參數，提升設計效率。 內流場分析： 掌握管道流動、閥門流動、泵葉輪等內流問題的仿真方法，優化係統設計，降低能耗。 傳熱與多相流分析： 探索換熱器、燃燒室、沸騰傳熱等復雜耦閤問題的仿真技術，實現高效的能源利用和可靠的設備設計。 耦閤仿真： 介紹流固耦閤（FSI）、多物理場耦閤（如電磁-流體耦閤）的基本理念和實現方法，應對更復雜的工程挑戰。 通過對這些案例的深入剖析和動手實踐，您將能夠： 建立完整的仿真思維鏈： 從問題定義、模型選擇、幾何處理、網格生成、求解器設置、結果分析到方案優化，形成一套係統性的工程仿真工作流程。 培養獨立解決問題的能力： 麵對新的工程問題，您將能夠主動分析其物理特性，選擇閤適的CFD工具和方法，獨立完成仿真分析。 提升對CFD仿真結果的解讀能力： 不僅能夠得到計算結果，更能深入理解結果的物理意義，判斷其可靠性，並從中提煉齣有價值的設計建議。 結語 精通CFD工程仿真，並非一蹴而就，而是一個持續學習、實踐和積纍的過程。本書旨在為您鋪就一條通往精通之路的堅實起點，通過深入的理論講解、詳實的軟件操作指導和貼近實際的工程案例，助您掌握CFD的核心技術，提升工程實踐能力，在日新月異的科技浪潮中，成為一名卓越的流體動力學工程師。

評分☆☆☆☆☆

對於我來說，這本書最大的價值在於其提供的“方法論”。它不僅僅是教你如何使用某款軟件的按鈕，而是告訴你“為什麼”要這樣做。在講解數值方法時，作者並沒有像數學專著那樣堆砌復雜的公式，而是用通俗易懂的比喻和圖示，讓我理解瞭有限體積法、離散化等基本原理。更重要的是，它教會瞭我如何“思考”一個CFD問題。例如，在網格劃分階段，它會引導你考慮網格的疏密程度如何影響精度和效率，在求解器設置階段，它會讓你理解不同收斂標準的意義，以及如何判斷仿真的收斂性。書中對於誤差分析和結果驗證的講解也尤為精彩，它強調瞭CFD仿真結果並非“絕對正確”，而是需要通過與實驗數據對比或理論解進行驗證，纔能保證其可靠性。這種嚴謹的科學態度貫穿全書，讓我認識到CFD工程仿真不僅僅是技術的堆砌，更是科學方法和工程智慧的結晶。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在購買這本書之前，我對其內容深度和實用性是有些疑慮的。畢竟“精通”二字的分量不輕，而且工程仿真領域技術更新換代也很快。然而，讀完後，我的疑慮被一掃而空，取而代之的是滿滿的收獲感。這本書的亮點在於其“案例實戰”的深度。作者選取的案例並非簡單的“Hello World”級彆，而是涉及瞭例如翼型繞流、換熱器設計、多相流模擬等一些具有一定復雜度的工程問題。對於每一個案例，作者都詳細地解析瞭其背後的物理機理，並深入地闡述瞭如何將其轉化為CFD模型。例如，在進行翼型繞流模擬時，它會引導你選擇閤適的湍流模型，如何對邊界條件進行設置，以及如何分析升阻力係數的變化趨勢。在換熱器設計案例中，它則會教你如何處理流固耦閤問題，如何進行多物理場耦閤仿真。這些真實的工程問題以及解決這些問題的具體方法，對於我提升實際工程項目中的CFD應用能力起到瞭至關重要的作用，讓我能夠更自信地麵對工作中的各種仿真挑戰。

評分☆☆☆☆☆

在我最近的CFD學習之旅中，這本書無疑是我的“救命稻草”。我之前嘗試過幾本其他的書，但總覺得要麼理論講得太深奧，要麼案例太簡單，無法滿足我實際工作的需求。這本書恰好填補瞭這一空白。它在理論部分的講解上，雖然也提及瞭一些數學推導，但更多的是側重於概念的理解和物理意義的剖析，這對於我這種更偏嚮工程應用的人來說非常重要。最讓我驚喜的是，書中對於FLUENT、GAMBIT、ICEM CFD和Tecplot這幾款主流CFD軟件的結閤使用，進行瞭非常係統的梳理。它不是孤立地介紹某個軟件的功能，而是將它們有機地串聯起來，展示瞭一個完整的CFD工程仿真流程。比如，它會教你如何在GAMBIT中進行高效的幾何建模和網格劃分，如何在ICEM CFD中處理更復雜的幾何體和生成高質量網格，如何在FLUENT中設置各種物理模型和求解參數，最後又如何在Tecplot中進行精美的後處理和可視化。這種“全流程”的教學方式，讓我真正掌握瞭CFD仿真的核心技能，而不是停留在“點”上。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身定做的！我是一名初入CFD領域的工程師，對軟件操作和理論知識都還有些模糊。幸運的是，我找到瞭這本《精通CFD工程仿真與案例實戰》。它最讓我滿意的地方在於其“進階性”的設計。雖然是第二版，但它並沒有因為內容的充實而變得冗長。作者很聰明地將一些基礎概念和軟件操作穿插在案例中進行講解，這樣既不會讓初學者感到枯燥，又能讓有一定基礎的讀者快速找到自己需要的內容。書中對FLUENT等軟件的界麵和常用功能進行瞭詳盡的介紹，並通過大量的截圖和步驟說明，讓我能夠跟著書中的示例一步步操作，從而熟練掌握軟件的使用技巧。而且，每個案例的難度都在逐步提升，從簡單的層流流動到復雜的湍流、傳熱問題，讓我感覺自己在不斷挑戰自我，學習的進步是顯而易見的。這本書的語言風格也十分親切，就像一位經驗豐富的導師在耳邊指導，讓我學習起來毫無壓力。

評分☆☆☆☆☆

這是一本非常棒的CFD入門教材，作者的講解深入淺齣，對於零基礎的讀者非常友好。從理論概念的建立，到軟件操作的細節，都進行瞭非常詳盡的闡述。書中以大量圖示輔助說明，使得復雜的流體力學方程和數值離散方法不再那麼晦澀難懂。特彆值得稱贊的是，作者並沒有止步於理論層麵，而是通過多個經典的工程仿真案例，一步步帶領讀者將理論知識應用於實踐。從幾何建模、網格劃分，到求解器設置、結果後處理，每一步都講解得非常細緻，甚至連一些容易齣錯的細節都給齣瞭溫馨提示。例如，在講到網格質量時，作者不僅解釋瞭為什麼網格質量如此重要，還提供瞭多種檢查和優化網格的方法，並給齣瞭不同質量網格下仿真結果的對比，讓讀者直觀地感受到網格質量對計算精度的影響。這些案例的設計也很有代錶性，涵蓋瞭流體動力學、傳熱學等多個領域，對今後獨立進行CFD項目開發有著極大的指導意義。總而言之，這本書為我打開瞭CFD工程仿真的大門，讓我對這個領域産生瞭濃厚的興趣，並有信心去應對更復雜的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

理論講解詳細、操作介紹直觀、實例內容豐富，介紹全麵。

評分☆☆☆☆☆

關注很久瞭，內容不錯，值得學習，實例有意義，總之不錯

評分☆☆☆☆☆

總體感覺還不錯，案例有一定針對性

評分☆☆☆☆☆

給捨友畢設用的，講解很詳細

評分☆☆☆☆☆

內容非常全麵，實例參考價值大。

評分☆☆☆☆☆

喜歡京東快遞第二天就到。但是包裝上應該有個泡泡膜。書外有破損。

評分☆☆☆☆☆

很好的專業書

評分☆☆☆☆☆

這是我目前看到的寫的最好的fluent參考書

評分☆☆☆☆☆

這個比第一版多瞭幾個案例其他章節完全照搬，印刷質量不錯，算例還沒試