FLUENT工程技術(shù)與實例分析

內(nèi)容概要

本書通過大量實例系統(tǒng)介紹了FLUENT建模和計算以及后處理的詳細過程，可以讓讀者在短時間內(nèi)系統(tǒng)掌握數(shù)值模擬的基礎(chǔ)知識，掌握FLUENT的高級應(yīng)用技術(shù)，學(xué)會采用FLUENT軟件進行產(chǎn)品開發(fā)。本書共分三篇，第一篇為基礎(chǔ)篇，包括1～4章，主要講解流體計算基礎(chǔ)、網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)以及Gambit工具的應(yīng)用，并結(jié)合計算流體和傳熱學(xué)中的經(jīng)典算例熟悉FLUENT分析問題的過程和方法：第二篇為工程應(yīng)用篇，包括5～9章，系統(tǒng)講解了FLUENT在各種工程背景下的應(yīng)用，內(nèi)容涵蓋流體機械領(lǐng)域、化工設(shè)備領(lǐng)域、換熱和制冷領(lǐng)域、熱力設(shè)備領(lǐng)域和汽車工程領(lǐng)域，通過豐富而細致的應(yīng)用實例講解如何應(yīng)用 FLUENT來解決應(yīng)用中出現(xiàn)的問題；第三篇為提高與專題篇，包括10～15章，講解UDF、UDS并行計算的專題，針對工程實際的需求，還特別講解了與 FLUENT配合使用的數(shù)據(jù)后處理工具的應(yīng)用技巧，最后對多相流和動網(wǎng)格模型進行了講解。 本書在寫作過程中注重層次遞進，深入淺出地講解FLUENT流體分析方面的技術(shù)，通過大量豐富、有深度的應(yīng)用案例講解FLUENT的應(yīng)用，并且實例來自科研和生產(chǎn)一線，對解決實際工程和科研問題會有很大幫助。此外，為了方便讀者學(xué)習(xí)，本書還配套模型文件，以提高讀者的學(xué)習(xí)效率。 本書既是利用FLUENT軟件進行高級應(yīng)用計算的工程技術(shù)相關(guān)計算指導(dǎo)書，又可作為高等院校相關(guān)專業(yè)本科生和碩士生的教學(xué)參考書。

書籍目錄

前言第1章　概述第2章　FUNENT基礎(chǔ)第3章　網(wǎng)格生成技術(shù)第4章　FLUENT基本算例第5章　FLUENT在流體機械領(lǐng)域的應(yīng)用第6章　FLUENT在化工設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用第7章　FLUENT在換熱及制冷領(lǐng)域的應(yīng)用第8章　FLUENT在熱力設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用第9章　FLUENT在汽車工程領(lǐng)域的應(yīng)用第10章　UDF第11章　UDS的應(yīng)用第12章　并行計算第13章　常用數(shù)據(jù)后處理工具第14章　多相流模型第15章　動網(wǎng)格模型參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：1.四叉樹（二維）/八叉樹方法（三維）四叉樹/八叉樹方法的基本思想是先用一個較粗的矩形（二維）/立方體（三維）網(wǎng)格覆蓋包含物體的整個計算域，然后按照網(wǎng)格尺度的要求不斷細分矩形（立方體），即將一個矩形分為四（八）個子矩形（立方體），最后將各矩形（立方體）劃分為三角形（四面體）。例如，一個沒有邊上中間點的矩形可以劃分為兩個三角形，一個沒有棱上中間點的立方體可以劃分為5個或6個四面體。對于流場邊界附近被邊界切割的矩形（立方體），需要考慮各種可能的情況，并作特殊的劃分。四叉樹/八叉樹方法是直接將矩形/立方體劃分為三角形/四面體，由于不涉及臨近點面的查尋，以及鄰近單元間的相交性和相容性判斷等問題，所以網(wǎng)格生成速度很快。不足之處是網(wǎng)格質(zhì)量較差，特別是在流場邊界附近，被切割的矩形/立方體的形狀可能千奇百怪，由此而劃分的三角形/四面體的品質(zhì)也難以保證。盡管如此，四叉樹/八叉樹作為一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)已被廣泛應(yīng)用于陣面推進法和Delaunay方法中，以提高查尋效率。2.Delaunay方法Delaunay三角化的依據(jù)是Dirichlet在1850年提出的一種利用已知點集將平面劃分為凸多邊形的理論。該理論的基本思想是：假設(shè)平面內(nèi)存在點集，則能將此平面域劃分為互不重合的Dir。ichlet子域或稱為Voronoi子域。每個Dirichlet子域內(nèi)包含點集中的一個點，而且對應(yīng)于該點的子域內(nèi)的任意點P到該點的距離較之到點集中的其他點的距離最短，連接相鄰Voronoi子域的包含點，即構(gòu)成唯一的Delaunay三角形網(wǎng)格。CFD工作者將上述Dirichlet思想簡化為Delaunay準則，即每個三角形的外接圓內(nèi)不存在除其自身三個角點外的其他節(jié)點，進而給出劃分三角形的簡化方法：給定一個人工構(gòu)造的簡單初始三角形網(wǎng)格系，引入一個新點，標記并刪除初始網(wǎng)格系中不滿足Delaunay準則的三角形單元，形成一個多邊形空洞，連接新點與多邊形的頂點構(gòu)成新的Delaunay網(wǎng)格系；重復(fù)上述過程，直至網(wǎng)格系達到預(yù)期的分布。Delaunay方法的一個顯著的優(yōu)點是它能使給定點集構(gòu)成的網(wǎng)格系中的每一個三角形單元最小角盡可能最大，即得到盡可能等邊的高質(zhì)量三角形單元。另外，Delaunay方法在插入新點的同時生成幾個單元，因此網(wǎng)格生成的效率也較高，并且可以直接推廣到三維問題。Delaunay方法的不足之處在于它可能構(gòu)成非凸域流場邊界以外的單元或與邊界相交，即不能保證流場邊界的完整性。為了實現(xiàn)任意外形的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成，必須對流場邊界附近的操作做某些限制，這可能使邊界附近的網(wǎng)格喪失Delaunay性質(zhì)。另外，對于三維復(fù)雜外形，初始網(wǎng)格的構(gòu)造比較煩瑣。3.陣面推進法陣面推進法的基本思想是首先將流場邊界劃分為小的陣元，構(gòu)成初始陣面，然后選定某一陣元，將某一流場中新插入的點或原陣面上已存在的點相連構(gòu)成非結(jié)構(gòu)單元。隨著新單元生成，產(chǎn)生新的陣元，組成新的陣面，這一陣面不斷向流場中推進，直至整個流場被非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格覆蓋。

編輯推薦

《FLUENT工程技術(shù)與實例分析》實例來自于科研和生產(chǎn)一線，對于解決實際工程和科研問題會有很大的幫助。為了方便讀者學(xué)習(xí)，《FLUENT工程技術(shù)與實例分析》還配套有模型文件，以提高學(xué)習(xí)效率。書通過大量實例系統(tǒng)介紹了FLUENT建模和計算以及后處理的詳細過程，讀者可以在短時間內(nèi)系統(tǒng)掌握數(shù)值模擬的基礎(chǔ)知識，掌握FLUENT的高級應(yīng)用技術(shù)，學(xué)會采用FLUENT軟件進行產(chǎn)品的開發(fā)?！禙LUENT工程技術(shù)與實例分析》既是利用FLUENT軟件進行高級應(yīng)用計算的工程技術(shù)相關(guān)計算指導(dǎo)書，又可作為高等院校相關(guān)專業(yè)本科生和碩士生的教學(xué)參考書。深入淺出LFUENT流體分析技術(shù)，詳細剖析FLUENT計算結(jié)果所隱藏的含義，配套實際安全模型文件。

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