前    言

丰田汽车的“精益生产”精神造就了丰田汽车王国，也直接影响了日本的整个工业体系，包括笔者曾经工作过的本田汽车公司。精益生产的精髓是“精简”和“效率”，简单地说，只有拥有精简的组织结构，才能达到最大的生产效率。开发设计阶段是精益生产中的关键一环，产品设计开发是复杂、繁琐、反复的设计过程，只有合理组织设计过程，使用合理的设计方法，才能最大限度地提高设计开发效率。因此，将精益生产的理念运用于设计开发阶段有重要的现实意义。本丛书所提出的“精益工程”，包括精益设计（针对设计领域）、精益制造（针对数控加工领域）和精益分析（针对工程分析），其主要理念是“功能简洁必要，组织紧凑合理，学习高效方便”。众所周知，计算机辅助设计软件都包含繁杂的功能，有些功能只是针对某些特定用途，对于读者来说，并没有必要把这些繁杂功能全部掌握，如果把所有功能都堆积到书中，那么读者浪费的不仅仅是金钱，还有时间。

FLUENT是目前国际上流行的商用CFD软件包，凡是与流体、热传递及化学反应等有关的领域均可使用其进行流体分析。它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、石油天然气和涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。如其在石油天然气工业上的应用包括燃烧爆炸、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚积、多相流动、管输流动、三相分离、钻井液流动和地下渗流等，基本覆盖了整个石油天然气工业的各个领域。本书从用户需求角度出发，针对各种复杂流动的物理现象，采用不同的离散格式和数值方法对相关知识点进行详细讲解，并以丰富的案例和全视频讲解等方式进行全方位教学。

本书的特色

本书中除第1讲外，各讲以“实例?模仿→功能讲解→实例?操作→实例?练习”为步骤，通过适量的典型实例操作和重点知识讲解相结合的方式，对FLUENT的各功能进行讲解。在讲解中力求紧扣操作、语言简洁、形象直观，避免冗长的解释说明，省略对不常用功能的讲解，使读者能够快速掌握FLUENT的使用方法和操作步骤。

本书将实例讲解、功能讲解和练习等内容，按照上课教学的形式录制多媒体视频，让读者如亲临教室，学习效果更好。读者甚至可以抛开书本，按照书中列出的视频路径，从光盘中打开相应的视频直接学习观看，这样学习起来会更轻松。视频包含语音讲解，可以用Windows Media Player等常用播放器进行观看。如果播放不了，可安装光盘中的tscc.exe插件。

本书内容

本书共分为11讲，依次介绍了FLUENT操作基础、前处理网格生成、湍流模型、非定常模型、传热模型、多相流模型、离散相模型、组分输运与化学反应模型、转动模型、用户自定义函数和图形后处理等内容。

第1讲为FLUENT操作基础。介绍流体力学基本理论、计算流体力学的基本方程及FLUENT 12、GAMBIT、Tecplot的操作界面。

第2讲为前处理网格生成。介绍GAMBIT几何建模、网格划分、边界与介质类型定义的具体操作，并通过实例的讲解，帮助读者了解GAMBIT的操作步骤，掌握实际模型的建立与网格划分的方法。

第3讲为湍流模型。介绍几种常用的湍流模型方程，并通过3个实例介绍如何在FLUENT 12中进行湍流流动的模拟。

第4讲为非定常模型。介绍非定常模型的应用条件及设置方法，并通过一系列由浅入深的圆柱绕流问题的仿真模拟来介绍该模型的使用。

第5讲为传热模型。介绍传热的各种方法及其相应的应用领域，并通过3个实例的讲解帮助读者掌握传热分析的过程。

第6讲为多相流模型。介绍FLUENT 12中的多相流模型——VOF、Mixture和Euler模型，并通过3个实例的讲解帮助读者掌握多相流动的模拟过程。

第7讲为离散相模型。针对离散相模型的计算模型、设置方法展开讲解，并通过3个实例阐述离散相模型的模拟过程。

第8讲为组分输运与化学反应模型。阐述组分输运与化学反应模型的设置方法和步骤，并列举3个实例帮助读者认识和掌握该模型的实际操作。

第9讲为转动模型。介绍FLUENT 12中用于模拟移动和变形区域的流体流动问题的动参考系模型、滑移网格模型及动网格模型，并通过3个实例的讲解帮助读者掌握转动模型的模拟过程。

第10讲为用户自定义函数。介绍UDF的基础知识，包括UDF宏及UDF的解释与编译，并通过3个实例的讲解帮助读者掌握UDF的基本用法及相关操作过程。

第11讲为图形后处理。介绍利用FLUENT及Tecplot进行模拟结果后处理的操作过程，并通过3个实例的讲解帮助读者熟悉两个软件的后处理功能。

本书读者对象

本书可作为理工科院校土木、建筑、水利、石油、储运、机械、自动化、过程装备等相关专业高年级本科生、研究生和教师的参考书，也可作为在科研院所、工业园、大型企业等从事核工业、石油化工、机械制造、能源、管道集输、造船、水利等领域学科研究及产品开发的工程技术人员从事CFD研究的参考书，还可作为FLUENT 12初学者入门和提高的学习宝典，以及各大中专院校教育、培训机构的专业CFD教材。

学习建议

建议读者按照图书编排的先后次序学习FLUENT软件。从第2讲开始，首先浏览“实例?模仿”，然后打开该案例的光盘视频仔细观看一遍视频，然后根据实例的操作步骤一步步在FLUENT中进行操作。如果遇到操作困难的地方，可以再次观看视频。对于功能讲解部分，可以先观看每一节的视频，然后动手进行操作。对于“实例?操作”部分，建议首先直接根据书中的操作步骤动手进行操作，完成后再观看视频以加深印象，并解决自己动手操作中所遇到的问题。对于“实例?练习”部分，建议根据案例的要求自行练习，遇到不懂的地方再查看书中的操作步骤或观看操作动画。

感谢您选用本书进行学习，恳请您把对本书的意见和建议告诉我们，电子邮箱为swputicky@126.com或者xielonghan@yahoo.com.cn。

祝您学习愉快。

 编    者

                                                                    2010年6月