目    录

第1讲  FLUENT操作基础 1

1.1  CFD基础 1

1.1.1  流体力学基本理论 2

1.1.2  CFD基本方程 6

1.1.3  CFD的发展 11

1.1.4  有限体积法基础 14

1.2  FLUENT软件简介 18

1.2.1  FLUENT的功能 19

1.2.2  FLUENT的操作界面 21

1.2.3  FLUENT的文件类型 26

1.2.4  FLUENT与其他软件的数据交换 27

1.3  前处理简介 28

1.3.1  GAMBIT的操作界面 28

1.3.2  网格生成方法 33

1.4  后处理简介 34

1.4.1  FLUENT的后处理功能 35

1.4.2  Tecplot界面及后处理功能 36

1.5  FLUENT模型简介 37

1.5.1  湍流模型 38

1.5.2  非定常模型 39

1.5.3  传热模型 39

1.5.4  多相流模型 40

1.5.5  离散相模型 41

1.5.6  组分输运与化学反应模型 41

1.5.7  凝固与融化模型 42

1.5.8  动网格模型 43

第2讲  前处理网格生成 44

2.1  实例?模仿——二维偏心圆环 44

2.2  GAMBIT几何建模 51

2.2.1  点 52

2.2.2  线 54

2.2.3  面 55

2.2.4  体 57

2.2.5  其他辅助操作 58

2.3  GAMBIT网格划分 58

2.3.1  边界层 59

2.3.2  线 60

2.3.3  面 60

2.3.4  体 61

2.4  GAMBIT边界与介质类型定义 62

2.4.1  边界定义 63

2.4.2  介质定义 64

2.5  实例?操作——三维圆柱体 65

2.6  实例?练习——三维同心环空柱体 73

第3讲  湍流模型 79

3.1  实例?模仿——90°弯管内水的

流动 79

3.2  湍流模型控制方程 87

3.2.1  S-A模型 88

3.2.2  k-ε模型 88

3.2.3  RSM模型 91

3.2.4  LES模型 92

3.3  湍流模型设置 92

3.4  实例?操作——偏心大小头渐扩

管内油品流动 93

3.5  实例?练习——气体流经节

流嘴的流动 101

第4讲  非定常模型 109

4.1  实例?模仿——单圆柱绕流 109

4.2  非定常流动 116

4.3  非定常模型设置 117

4.4  实例?操作——双圆柱绕流 118

4.5  实例?练习——柱群绕流 124

第5讲  传热模型 131

5.1  实例?模仿——偏心圆环内自然

对流换热 131

5.2  传热方法概述 136

5.2.1  热传导 136

5.2.2  热对流 137

5.2.3  热辐射 138

5.3  传热模型的应用领域 140

5.4  传热模型的设置 141

5.5  实例?操作——冷热水混合器

内部流动及换热 143

5.6  实例?练习——室内空调传热 149

第6讲  多相流模型 156

6.1  实例?模仿——T型管内气

固两相流 156

6.2  VOF模型 164

6.3  Mixture模型 165

6.4  Euler模型 166

6.5  实例?操作——河流跌坎流动 167

6.6  实例?练习——上升管内气液

两相流 173

第7讲  离散相模型 179

7.1  实例?模仿——液固两相流

冲刷腐蚀 179

7.2  DPM模型概述及应用 186

7.3  离散相轨道计算 187

7.4  传热与传质计算 188

7.5  喷雾模型 189

7.6  DPM模型初始条件设置 190

7.7  DPM模型边界条件设置 191

7.8  DPM模型介质属性设置 192

7.9  实例?操作——气动喷砂流场 194

7.10  实例?练习——水力旋流器的

颗粒分离 200

第8讲  组分输运与化学反应模型 207

8.1  实例?模仿——甲烷燃烧器模拟 207

8.2  组分输运与化学反应模型概述 215

8.3  组分输运与化学反应模型设置 217

8.4  实例?操作——输气管路泄漏

扩散 220

8.5  实例?练习——液体燃料燃烧 226

第9讲  转动模型 235

9.1  实例?模仿——十字搅拌器

周围液体流动 235

9.2  动参考系模型 241

9.3  滑移网格模型 242

9.4  动网格模型 243

9.5  实例?操作——活塞泵内

流体流动 246

9.6  实例?练习——齿轮泵内

流体流动 253

第10讲  用户自定义函数 260

10.1  实例?模仿——入口非匀速管流 260

10.2  FLUENT的网格拓扑 265

10.3  UDF基础 266

10.4  UDF宏 267

10.4.1  访问FLUENT变量的预定义宏 267

10.4.2  实用工具宏 272

10.4.3  常用DEFINE宏 281

10.5  UDF解释与编译 284

10.5.1  UDF的解释 284

10.5.2  UDF的编译 285

10.6  实例?操作——液体蒸发 286

10.7  实例?练习——物体受冲运动 294

第11讲  图形后处理 300

11.1  实例?模仿——90°弯管水流的

FLUENT后处理 300

11.2  FLUENT 12后处理 306

11.2.1  Graphics and Animations面板 307

11.2.2  Plots面板 311

11.2.3  Reports面板 313

11.3  Tecplot后处理 316

11.3.1  FLUENT数据的调入 316

11.3.2  Tecplot绘图环境设置 318

11.3.3  Tecplot的后处理功能 319

11.4  实例?操作——单圆柱绕流的

Tecplot后处理 325

11.5  实例?练习——混合器内部流动

的Tecplot后处理 329

参考文献 334