ANSYS Fluent 15.0流體計算從入門到精通(升級版)

ANSYS Fluent 15.0流體計算從入門到精通(升級版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

CAX技術聯盟,鄭力銘編著 著
圖書標籤:
  • ANSYS Fluent
  • 流體計算
  • CFD
  • 計算流體力學
  • 仿真
  • 工程分析
  • 數值模擬
  • Fluent
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店鋪: 文軒網旗艦店
齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121255465
商品編碼:1556954634
齣版時間:2015-03-01

具體描述

作  者:CAX技術聯盟,鄭力銘 編著 定  價:79 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2015年03月01日 頁  數:534 裝  幀:平裝 ISBN:9787121255465 部分基礎知識
第1章流體力學基礎1
1.1基本概念2
1.2流體流動的分類5
1.3邊界層和物體阻力5
1.4層流和湍流7
1.5流體流動的控製方程7
1.6邊界條件8
1.7流體力學專業詞匯10
1.8本章小結12
第2章計算流體力學基礎13
2.1計算流體力學的發展14
2.2計算流體力學的求解過程15
2.3數值模擬方法和分類15
2.4有限體積法的基本思想17
2.5有限體積法的求解方法18
2.6計算流體力學應用領域19
2.7本章小結20
第3章Fluent簡介21
3.1Fluent概述22
部分目錄

內容簡介

Fluent軟件是目前靠前上比較流行的商業CFD軟件,隻要涉及流體、熱傳遞及化學反應等的工程問題,都可以用Fluent進行求解。
全書分為三部分共18章,由淺入深地講解瞭Fluent仿真計算的各種功能。靠前部分為基礎部分(靠前~6章),包括計算流體的基礎理論與方法、劃分網格、Fluent求解設置、結果後處理等功能的介紹;第二部分(第7~11章)針對Fluent的具體物理模型給齣瞭相應的案例,包括動網格模型、燃燒模型、多相流模型以及離散相模型的數值模擬等;第三部分(靠前2~18章)針對每個行業Fluent可以解決的流體仿真計算問題進行詳細的講解,涉及建築、機械工程、航空航天、水利海洋工程、車輛工程、能源化工及電器等行業的應用。
本書結構嚴謹,條理清晰,重點突齣。
CAX技術聯盟,鄭力銘 編著 CAX技術聯盟成員,有畢業於北京航空航天大學等重點高校,曾就職於五洲工程設計研究院、中國電力等,現為中國科學院光電研究院員工、不錯工程師、機械設計組組長。從事光機結構設計、精密機械設計工作。熟練掌握相關CAD/CAE應用軟件,從事機械設計及計算工作多年。
《流體計算:原理、方法與應用》 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的流體計算理論框架與實踐指導。我們拋棄瞭特定軟件版本所帶來的時效性限製,專注於流體計算最核心的科學原理、通用的數值方法以及跨領域的多樣化應用。通過掌握本書內容,讀者將能夠理解流體行為的本質,並能夠靈活運用各種計算工具解決實際工程問題。 核心內容涵蓋: 第一部分:流體力學基礎理論迴顧與深化 守恒定律的數學錶達: 本部分將從牛頓力學和連續介質力學的角度齣發,詳盡推導和闡述質量守恒、動量守恒(Navier-Stokes方程)、能量守恒以及組分守恒方程。我們將探討不同坐標係下的方程形式,並分析其物理意義。重點將放在理解方程的內在聯係和梯度、散度、鏇度等算子在流體動力學中的作用。 流動的基本概念與分類: 詳細介紹層流與湍流的判據(如雷諾數),粘性流與無粘流的區彆,可壓縮與不可壓縮流體的判斷標準,定常流與非定常流的特點。我們將深入探討邊界層理論、渦鏇動力學以及湍流模型的基本思想,為後續數值模擬打下堅實基礎。 熱傳遞與質量傳遞的耦閤: 針對涉及溫度和組分變化的流體問題,本部分將重點講解熱傳導、對流和輻射的基本原理,以及物質的擴散和對流混閤過程。我們將分析能量方程和組分守恒方程的耦閤機製,為理解多物理場耦閤問題奠定基礎。 第二部分:數值計算方法原理與實現 離散化技術的理論基礎: 本部分將詳細介紹求解偏微分方程數值解的核心思想——離散化。我們將重點講解有限差分法(FDM)、有限體積法(FVM)和有限元法(FEM)這三大主流離散化方法的原理、推導過程、精度分析以及各自的優缺點。我們將通過算例展示如何將連續的控製方程轉化為代數方程組。 有限體積法(FVM)的深入剖析: 鑒於其在CFD領域的廣泛應用,本部分將對FVM進行更詳盡的講解。我們將討論網格生成(結構網格、非結構網格)、通量計算(迎風格式、中心差分格式、S u p e r b ee n c r e e n i n g 等)、梯度重建以及方程組的求解方法。 壓力-速度耦閤算法: 針對不可壓縮流體的求解難點,本部分將深入講解常用的壓力-速度耦閤算法,如SIMPLE係列(SIMPLE, SIMPLER, SIMPLEC)和PISO算法。我們將剖析其迭代求解過程,理解壓力泊鬆方程的構建和求解策略。 湍流模型的選擇與應用: 針對湍流流動的模擬,我們將詳細介紹各種主流湍流模型,包括RANS(雷諾平均納維-斯托剋斯)模型(如Spalart-Allmaras, k-epsilon, k-omega係列)、大渦模擬(LES)和直接數值模擬(DNS)的基本原理、適用範圍、計算成本以及模型參數的選擇與調整。 求解器與收斂性分析: 介紹數值求解過程中遇到的各種問題,如代數方程組的求解(迭代法、直接法),收斂判據的設定,以及如何診斷和解決收斂睏難的問題。 第三部分:多物理場耦閤與高級應用 多相流的數值模擬: 介紹不同類型的多相流(如歐拉-歐拉模型、歐拉-拉格朗日模型、VOF模型、相場模型)的基本原理,以及它們在模擬氣液、氣固、液液等復雜流動場景中的應用。 燃燒與傳熱的耦閤計算: 探討化學反應動力學、燃燒模型(如Eddy-Dissipation Model, Flamelet Model)以及輻射傳熱模型(如P-1模型, Discrete Ordinates Model)在燃燒器、鍋爐等設備模擬中的應用,以及溫度場與流場、組分場的耦閤計算方法。 流固耦閤(FSI)的初步接觸: 介紹流固耦閤的基本概念,以及如何通過耦閤流體計算與結構力學計算來模擬彈性體在流體作用下的變形與響應,如橋梁風緻振動、血流對血管壁的影響等。 並行計算與性能優化: 簡要介紹高性能計算(HPC)在CFD中的作用,以及並行計算的基本概念(如MPI, OpenMP),為讀者理解大規模仿真提供初步認知。 第四部分:案例分析與工程實踐 經典流體流動問題的數值模擬: 通過一係列具有代錶性的工程案例,如翼型繞流、管道內流、腔體內的自然/強製對流、噴霧流動等,演示如何根據問題特點選擇閤適的模型和方法,進行前處理(網格劃分)、求解設置、後處理(結果分析與可視化)。 工程問題求解流程與技巧: 總結一套通用的工程流體計算問題求解流程,強調建模假設的重要性,計算結果的驗證與對比,以及如何有效地解釋和呈現計算結果,為實際工程應用提供指導。 本書不局限於任何特定的軟件平颱,而是緻力於傳授流體計算背後的通用科學原理和方法。通過對本書內容的學習,讀者將能夠建立起紮實的理論基礎,掌握通用的數值計算技能,並具備獨立分析和解決各類流體工程問題的能力。無論是初學者希望入門流體計算,還是有經驗的工程師希望深化理解,本書都將是您寶貴的參考。

用戶評價

評分

這本書真的讓我大開眼界!我之前對CFD的理解僅僅停留在“仿真”層麵,認為它隻是一個工具,用來預測一些物理現象。但通過閱讀這本書,我纔意識到CFD的深度和廣度。它不僅僅是關於軟件的操作,更是關於對物理過程的深刻理解和對數學模型的巧妙應用。書中對各種物理現象的數學描述,以及這些描述如何被轉化為計算機可以理解和計算的代碼,都講解得非常生動形象。我尤其喜歡書中關於湍流模型選擇的講解,作者並沒有簡單地給齣各種模型的列錶,而是深入分析瞭不同湍流模型的物理假設和適用範圍,以及它們在處理不同流動情況時的優缺點。這讓我能夠根據實際問題,做齣更明智的模型選擇。此外,書中對邊界條件設定的講解也非常到位,作者強調瞭邊界條件對計算結果的巨大影響,並給齣瞭多種常見的邊界條件設定方法和注意事項。這對於我過去在邊界條件設定上遇到的睏惑,有瞭很好的解答。書中還介紹瞭一些高級後處理技術,比如流綫圖、速度矢量圖、壓力雲圖等,並教會我如何利用這些工具來深入分析計算結果,發現流動中的關鍵特徵。這本書讓我真正感受到瞭CFD的強大之處,不僅僅在於預測,更在於洞察。

評分

說實話,我購買這本書時,並沒有抱有太高的期望,因為我對CFD的瞭解非常有限,擔心會看不懂。但是,這本書的齣現,徹底顛覆瞭我之前的想法。它以一種非常友好的方式,將復雜的CFD概念解釋得簡單易懂。從最基礎的流體性質,到數值方法的原理,再到ANSYS Fluent 15.0的具體操作,每一個環節都講解得非常到位。我尤其喜歡書中關於網格劃分的章節,作者通過大量的圖示和實例,詳細講解瞭如何創建高質量的網格,以及網格質量對計算結果的影響。這對於我這樣對網格劃分感到頭疼的新手來說,簡直是福音!書中還提供瞭很多關於如何解決常見計算問題的技巧,比如收斂性問題、假振蕩問題等等,這些都是在實際操作中經常會遇到的難題。作者給齣的解決方案都非常實用,能夠幫助我快速有效地解決問題。此外,書中還介紹瞭如何進行CFD模型的驗證和優化,這對於提高計算結果的準確性和可靠性非常重要。這本書就像一個全能的助手,能夠幫助我從零開始,一步一步地掌握ANSYS Fluent 15.0的使用,並能夠運用它來解決實際的工程問題。

評分

我之前嘗試過一些關於CFD的書籍,但都感覺內容過於理論化,或者操作性不強。直到我遇到瞭這本《ANSYS Fluent 15.0流體計算從入門到精通(升級版)》,我纔真正找到瞭我想要的。這本書最大的亮點在於它的“精通”二字,它並沒有停留在“入門”的講解上,而是非常深入地探討瞭ANSYS Fluent 15.0的高級應用和優化技巧。我特彆喜歡書中關於非穩態流動模擬的章節,作者詳細講解瞭如何選擇閤適的時間步長,如何進行瞬態求解器的設置,以及如何對瞬態計算結果進行可視化和分析。這對於我從事的瞬態流動問題研究非常有幫助。書中還深入講解瞭燃燒模型、多相流模型以及其他高級物理模型,並提供瞭具體的案例來演示這些模型的應用。例如,在講解燃燒模型時,書中詳細介紹瞭不同燃燒模型的原理、適用範圍以及參數設置,並給齣瞭一個發動機燃燒過程的模擬案例。這讓我對如何選擇和應用閤適的燃燒模型有瞭更深刻的理解。此外,書中還介紹瞭CFD與多物理場耦閤的仿真方法,比如流固耦閤、熱固耦閤等,這對於進行更復雜的工程仿真非常有價值。作者在書中還分享瞭不少提高計算效率和減小計算誤差的技巧,這對於節省計算資源和提高仿真精度至關重要。總而言之,這本書不僅能夠幫助我熟練掌握ANSYS Fluent 15.0的操作,更能讓我深入理解其背後的原理,並能夠靈活地應用於各種復雜的工程問題。

評分

我是一名在校的碩士研究生,主攻流體力學方嚮,在學習過程中,ANSYS Fluent 15.0是我的主要仿真工具之一。這本書的齣版對我來說,無疑是一場及時雨。與其他同類書籍相比,這本書的學術嚴謹性和實踐指導性都達到瞭一個非常高的水平。在理論方麵,它對流體動力學方程的推導和數值方法的原理講解得非常透徹,這有助於我加深對CFD理論基礎的理解。在實踐方麵,書中對ANSYS Fluent 15.0的各個功能模塊的介紹都非常詳細,並且提供瞭大量的實例,這些實例涵蓋瞭從簡單的層流流動到復雜的湍流、多相流、燃燒等問題。我尤其欣賞書中關於網格無關性驗證和誤差分析的章節,作者強調瞭在進行CFD模擬時,對計算結果進行充分的驗證和分析是多麼重要,並給齣瞭具體的步驟和方法。這對於保證我學術研究的嚴謹性至關重要。書中還介紹瞭如何利用CFD進行參數優化和設計探索,這對於提高工程設計的效率和質量具有重要的意義。例如,書中通過一個飛機翼型優化的案例,演示瞭如何利用CFD結閤優化算法,尋找最優的翼型參數,以獲得最佳的氣動性能。這本書的學習過程,不僅僅是學習軟件的操作,更是學習一種解決工程問題的思維方式和方法論。

評分

這本書的封麵設計就透露齣一種專業和嚴謹的氣息,我一眼就被吸引住瞭。我從事流體動力學模擬領域已經有幾年的時間瞭,期間接觸過不少相關的教材和參考資料,但真正能讓我眼前一亮的卻不多。當我拿到這本《ANSYS Fluent 15.0流體計算從入門到精通(升級版)》時,我立刻感覺到它與眾不同。首先,它的內容編排邏輯非常清晰,從最基礎的概念講起,逐步深入到復雜的工程應用,這種循序漸進的方式對於初學者來說無疑是極大的福音。我記得我剛開始學習CFD的時候,走瞭不少彎路,很多概念都是在實踐中一點點摸索齣來的,耗費瞭大量的時間和精力。如果當時有這樣一本係統全麵的教材,我想我的學習過程會更加順暢和高效。書中對ANSYS Fluent 15.0這款軟件的各個模塊進行瞭詳盡的介紹,從前處理的幾何建模,到網格劃分的技巧,再到求解器的設置和後處理的分析,每一個環節都講解得非常到位。特彆值得一提的是,書中在講解每個功能點的時候,都配有大量的圖示和實際案例,這使得抽象的概念變得具體化,更易於理解和掌握。我尤其喜歡書中關於復雜幾何體的處理方法,以及如何根據實際問題選擇閤適的網格類型和劃分策略。這些都是經驗積纍的寶貴財富,而在這本書中,作者毫不吝嗇地分享瞭齣來。此外,書中還深入探討瞭各種流體模型和湍流模型的選擇依據,以及如何對計算結果進行驗證和優化,這對於提高模擬的準確性和可靠性至關重要。總而言之,這本書不僅僅是一本操作手冊,更是一本能夠幫助讀者建立起紮實CFD理論基礎和解決實際工程問題的指導書。

評分

不得不說,這本書的價值遠遠超齣瞭我的預期。我購買這本書的主要目的是為瞭學習ANSYS Fluent 15.0在特定工業領域的應用,而這本書在這方麵確實給我帶來瞭巨大的啓發。它不僅僅涵蓋瞭軟件的基本操作,更重要的是,它深入探討瞭如何將CFD技術應用於解決實際的工程難題。書中提供瞭大量的案例分析,涵蓋瞭航空航天、汽車工程、化工、能源等多個領域,這些案例都非常貼近實際工程需求,並且作者對每個案例的建模思路、網格劃分策略、物理模型選擇、邊界條件設定以及結果分析都進行瞭詳細的闡述。我印象特彆深刻的是書中關於航空發動機葉片的氣動性能預測的部分,作者詳細講解瞭如何處理復雜的三維幾何體,如何進行精細的網格劃分以捕捉流動細節,以及如何選擇閤適的湍流模型來準確預測流動分離和激波等現象。這些內容對於我目前正在進行的項目非常有藉鑒意義。此外,書中還介紹瞭CFD在化工反應器設計、熱交換器優化、燃燒模擬等方麵的應用,這些案例都讓我看到瞭CFD技術的巨大潛力。作者還在書中分享瞭不少調試和優化計算模型的經驗,這對於我這樣需要進行大量工程模擬的用戶來說,是非常寶貴的。這本書就像一本“秘密寶典”,為我打開瞭通往CFD應用大門。

評分

這本書的深度和廣度令我印象深刻。我一直認為,精通一款軟件,不僅要掌握其操作技巧,更要理解其背後的科學原理和工程應用。這本書在這兩方麵都做得非常齣色。在軟件操作方麵,它對ANSYS Fluent 15.0的每一個功能都進行瞭詳盡的介紹,並且提供瞭大量的實例,讓我能夠快速上手。在科學原理方麵,它深入淺齣地講解瞭流體力學方程的數值求解方法,以及各種物理模型的原理。我尤其欣賞書中關於動量守恒、能量守恒等基本守恒定律在CFD中的體現,這讓我能夠更好地理解CFD計算的物理基礎。在工程應用方麵,書中提供瞭大量來自不同行業的案例,從航空航天到生物醫學,從汽車工程到能源化工,這些案例都展示瞭CFD技術的廣泛應用前景。我尤其喜歡書中關於傳熱傳質模擬的章節,作者詳細介紹瞭如何進行對流、傳導、輻射等傳熱方式的模擬,以及如何進行多組分擴散的模擬。這對於我從事的化工過程模擬非常有幫助。這本書就像一位經驗豐富的導師,不僅教會瞭我如何使用ANSYS Fluent 15.0,更讓我深刻理解瞭CFD技術在解決實際工程問題中的重要作用。

評分

我是一名剛剛接觸ANSYS Fluent 15.0的初學者,這本書真的是我的救星!在開始閱讀之前,我對CFD幾乎一無所知,感覺它就像一個神秘的黑匣子,充滿瞭各種復雜的公式和參數。但是,這本書的齣現徹底改變瞭我的看法。作者用一種非常循序漸進的方式,將CFD的世界一點點展現在我的麵前。從最基本的概念,比如流體是什麼,它有哪些基本屬性,到數值模擬的基本原理,比如有限體積法、有限元法等等,都講解得非常清晰易懂。書中對於ANSYS Fluent 15.0的每一個菜單項、每一個按鈕的功能都做瞭詳盡的說明,甚至連一些隱藏的設置和高級選項也一一列舉。這讓我不再感到迷茫,而是能夠有條不紊地進行操作。我尤其喜歡書中關於網格劃分的章節,作者詳細介紹瞭各種網格類型,比如結構網格、非結構網格、混閤網格,以及它們各自的優缺點和適用場景。同時,書中還給齣瞭很多關於如何根據幾何形狀和流動特性來選擇和劃分網格的實用技巧。這對於新手來說,簡直是太重要瞭!此外,書中關於邊界條件的設定也講解得非常細緻,比如速度入口、壓力齣口、壁麵邊界等等,並給齣瞭很多常見的工程案例。通過學習這些案例,我能夠更好地理解如何在實際問題中設定閤適的邊界條件。這本書就像一位耐心細緻的老師,一步一步地引導我走進ANSYS Fluent 15.0的世界,讓我不再害怕復雜的軟件操作,而是能夠充滿信心地去探索和應用CFD技術。

評分

我從事機械設計工作多年,近幾年來,流體仿真在産品設計中的應用越來越廣泛,所以我決定深入學習ANSYS Fluent 15.0。這本書的齣現,徹底打消瞭我對CFD學習的顧慮。它非常貼閤工程實際需求,語言風格簡潔明瞭,避免瞭枯燥的理論闡述,而是將重點放在瞭如何運用ANSYS Fluent 15.0解決實際工程問題上。書中提供的各種工程案例,都是我在日常工作中經常會遇到的問題,比如管道內的流動阻力計算、風扇的空氣動力學性能評估、散熱器的傳熱效率分析等等。作者在講解這些案例時,不僅詳細介紹瞭操作步驟,更重要的是,他解釋瞭為什麼需要這樣做,背後的物理原理是什麼。這讓我能夠舉一反三,將學到的知識應用到其他類似問題中。我特彆喜歡書中關於動網格和用戶自定義函數(UDF)的章節,這些高級功能能夠幫助我解決更復雜的工程問題,比如模擬運動部件的流動,或者實現一些ANSYS Fluent 15.0內置模型無法滿足的特殊流體行為。書中對於UDF的編寫和調試也提供瞭非常詳細的指導,這對於我這樣的編程初學者來說,是極大的幫助。這本書就像一位經驗豐富的導師,用最實用的方式教會瞭我如何運用CFD技術來優化産品設計,提高産品性能。

評分

坦白說,這本書的厚度一開始讓我有些猶豫,但當我翻開第一頁,我就知道我的擔憂是多餘的。這是一本真正“乾貨滿滿”的書,每一個字都蘊含著作者深厚的功底和豐富的經驗。我一直認為,學習CFD最難的部分在於理解物理現象背後的數學模型,以及如何將這些模型轉化為計算機能夠理解和計算的語言。這本書在這方麵做得非常齣色。它並沒有停留在純粹的操作層麵,而是深入淺齣地講解瞭流體動力學方程的推導過程,以及各種數值離散方法的原理。對於我這樣希望從根本上理解CFD技術的人來說,這是極其寶貴的。書中對ANSYS Fluent 15.0的每一個關鍵設置都進行瞭詳細的解析,包括物理模型的選擇、邊界條件的設定、求解策略的配置等等。作者還特彆強調瞭在實際應用中可能遇到的各種問題,並提供瞭相應的解決方案。例如,在講解多相流模擬時,書中詳細介紹瞭不同多相流模型的適用範圍和參數設置,以及如何處理相間耦閤問題。這對於那些從事復雜多相流研究的工程師來說,無疑是一份珍貴的參考。我尤其欣賞書中關於網格質量對計算結果影響的章節,作者通過對比分析,直觀地展示瞭不良網格可能導緻的誤差,並給齣瞭提高網格質量的具體建議。此外,書中對計算效率的優化也給齣瞭不少實用的技巧,這對於處理大規模工程問題非常有幫助。這本書的語言風格非常接地氣,沒有過多的學術術語堆砌,而是用通俗易懂的方式將復雜的概念講解清楚。讀完這本書,我感覺自己對ANSYS Fluent 15.0的理解提升瞭一個新的層次,不僅能夠熟練操作軟件,更能理解其背後的原理,從而更自信地解決各種工程問題。

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