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。全书共分11个章节，具体内容包括FLUENT操作基础、前处理网格生成、湍流模型、传热模型、离散相模型等。

FLUENT为通用的CFD软件包，是目前相对成熟且使用广泛的商用流体分析软件，可以模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动，其灵活的非结构化网格、基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，使它在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工和燃料电池等方面有广泛应用。

本书以最新版本FLUENT 12为蓝本，主要介绍FLUENT 12的各个模型功能及操作步骤，包括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，第2～11讲每讲均配有3个实例进行详细讲解。全书以“功能讲解+典型实例+全书视频讲解”的方式，通过大量的典型实例与重点知识相结合的方法全面介绍FLUENT 12的流动及传热分析功能与操作步骤。

本书可作为核工业、石油化工、机械制造、能源、管道集输、造船和水利等领域研究人员的参考书，也可作为FLUENT 12初学者入门和提高的学习宝典，还可作为各大中专院校教育、培训机构的专业CFD教材。

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