前   言

　　ANSYS CFX 14.0是一款功能强大的CFD工程分析软件，是ANSYS公司推出的最新版本，较以前的版本在性能方面有了较大的改善。只要涉及流体、热传递及化学反应等工程问题，都可以用CFX进行求解。CFX具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气、涡轮机设计等方面有着广泛的应用。例如，在石油天然气工业上的应用就包括燃烧、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚集、多相流、管道流动等。

　　本书特色

* 详略得当。本书在编写过程中遵循的原则是：将笔者十多年的CFD使用经验与CFX软件的各功能模块相结合，从点到面，将基本知识详细地讲解给读者。

* 信息量大。本书包含的内容全面，读者在学习过程中不应只关注细节，还应从整体出发，了解CFD的分析流程。

* 结构清晰。本书结构清晰、由浅入深，从结构上主要分为基础部分和案例部分两大类，在讲解基础知识的过程中穿插对实例的讲解，在综合介绍的过程中也同步回顾重点的基础知识。

　　本书内容

　　本书共分为16章，由浅入深，环环相扣，主要内容安排如下。

　　第1章  介绍了流体力学的基础知识，讲解了计算流体力学的基本概念，介绍了常用的CFD商用软件。

　　第2章  介绍了CFX软件的结构和计算分析过程中所用到的文件类型，让读者可以掌握CFX的基本概念。

　　第3章  首先介绍了建立几何模型的基本知识，然后讲解了DesignModeler建立几何模型的基本过程，最后给出了运用DesignModeler建立几何模型的典型实例。

　　第4章  介绍了网格生成的基本知识，讲解了ICEM CFD划分网格的基本过程，最后给出了运用ICEM CFD划分网格的典型实例。

　　第5章  介绍了CFX前处理器创建新工程项目、导入网格、定义模拟类型、创建计算域、指定边界条件、给出初始条件、定义求解控制、定义输出数据和写入定义文件并求解等功能。

　　第6章  讲解了CFX求解器的启动过程、CFX求解管理器的工作界面，以及文件输出的步骤，让读者可以掌握CFX求解管理器CFX-Solver Manager的使用方法。

　　第7章  介绍了CFD-Post的启动方法和工作界面，以及生成点、点样本、直线、平面、体、等值面等位置，显示云图、矢量图以及制作动画短片等功能，让读者可以掌握CFX后理器CFD-Post的使用方法。

　　第8章  通过喷射混合管内稳态流动和烟囱非稳态流动两个实例分别介绍了CFX处理稳态和非稳态流动的工作流程，让读者可以掌握CFX中稳态、非稳态计算的设置，稳态、非稳态初始值的设置，非稳态时间步长的设置，稳态、非稳态求解控制的设置，以及稳态、非稳的输出控制。

　　第9章  通过圆管内气体流动和静态混合器内水的流动两个实例介绍了CFX处理内部流动的工作流程，让读者可以掌握CFX模拟的基本操作。

　　第10章  通过钝体绕流和机翼超音速流动两个实例介绍了CFX处理外部流动的工作流程，让读者可以掌握CFX处理外部流动的基本思路，以及模拟出流体在模型外表面的绕流情况。

　　第11章  通过自由表面流动和混合器内多相流动两个实例介绍了CFX处理多相流动的工作流程，让读者可以掌握CFX中多相流模型的设置和自适应网格的基本操作。

　　第12章  通过空调通风和加热盘换热两个实例分别介绍了CFX处理通风和传热流动的工作流程，让读者可以掌握CFX中Fortune子程序的调用、表达式的运用、传热模型的设置和物质属性的设置。

　　第13章  通过催化转化器和气升式反应器两个实例分别介绍了CFX处理多孔介质和气固两相流的工作流程，讲解了多孔介质模型的创建过程及多孔率、阻损等与多孔介质材料相关属性的设置，以及介绍了气体输送固体粒子过程模拟、固体粒子的生成过程及其形态设置，让读者可以掌握CFX中离散化设置、多相流模型的设置和多孔介质的设置。

　　第14章  通过甲烷燃烧和煤粉燃烧两个实例介绍了CFX处理化学反应特别是燃烧模拟的工作流程，让读者可以掌握CFX中参数修改设置和燃烧模型的设置，基本掌握CFX处理化学反应问题特别是气体燃烧和煤粉燃烧的基本思路和操作，对CFX处理化学反应问题有了初步的认识。

　　第15章  通过球阀流动和浮标运动两个实例来介绍CFX处理动网格的工作流程和相关参数的设置，让读者可以掌握CFX中分析类型设置以及处理动网格问题的具体方法和步骤。

　　第16章  通过圆管内气体流动和三通内气体流动两个实例介绍了CFX在Workbench中应用的工作流程，让读者可以掌握CFX在Workbench中的创建、Meshing的网格划分方法以及不同软件间的数据共享与更新。

　　配套光盘提供了本书中所有例子的源文件，读者可以使用CFX打开源文件，根据本书的介绍进行学习。

     本书作者

　　本书由丁源、吴继华编著，另外王清、唐明明、曾涛、苗伯峰、吕金、杨玲、周文华、于文涛、刘斌、杜晓丽、杨波、张小勇、陈永浩、吴志强等参与了部分章节的编写工作。虽然作者在本书的编写过程中力求叙述准确、完善，但由于水平有限，书中欠妥之处在所难免，希望读者和同仁能够及时指出，共同促进本书质量的提高。

     技术支持

　　读者在学习过程中遇到难以解答的问题，可以直接发邮件到编者邮箱，编者会尽快给予解答。编者邮箱：comshu@126.com

　　编  者

　　2012年10月