本书作者从理论、工程实例分析、模型设置、计算方法等各个方面系统阐述了FLUENT在流体分析及仿真领域的运用，书中12章依次介绍了计算流体力学理论、流体流动分析概述、前处理网格生成、湍流模型、传热分析、非定常流动问题、多相流模型、转动模型、组分输运与化学反应模型、流动分析后处理、UDF使用及编写、典型工程实例等内容。书中配备了算例文件及屏录，能够较快地帮助读者学会并熟悉FLUENT的操作流程，掌握FLUENT的相关模型去解决实际工程问题。

FLUENT是CFD软件中相对成熟和运用最为广泛的商业软件。本书以FLUENT 6.3.26版本为蓝本，由浅入深、循序渐进地介绍了利用FLUENT进行流体分析与仿真的各部分知识，包括前处理网格生成、湍流模型、传热分析、非定常流动问题、多相流模型、转动模型、组分输运与化学反应模型、流动分析后处理、UDF使用及编写等。全书通过基础知识和实例介绍相结合的方式讲解了从数值建模到计算后处理各部分操作的基本方法和步骤，最后以综合实例的方式进一步向读者介绍了典型工程问题的流体分析及仿真方法。

本书可作为水利、土木、石工、储运、航空、能源、环境、机械、建筑、海工、材料、动力、冶金等专业的研究生和本科生的计算流体力学教材，同时也可作为CFD相关领域专业技术人员的参考用书。

第1章　计算流体力学理论　1

 1.1　流体力学基本理论　1

1.1.1　研究对象　2

1.1.2　流体的物理性质　2

1.1.3　流体的分类　4

1.1.4　作用于流体上的力　5

1.1.5　流体流动的描述　6

1.1.6　流体流动的分类　8

1.1.7　气体动力学基础　9

 1.2　计算流体力学基本方程　13

1.2.1　流体力学的连续性方程　13

1.2.2　流体力学的动量方程　14

1.2.3　流体力学的能量方程　17

1.2.4　流体力学基本方程的初始及边界条件　17

 1.3　FLUENT原理　19

1.3.1　有限体积法　19

1.3.2　流体区域离散　19

1.3.3　流场迭代求解方法　24

 1.4　本章小结　35

第2章　流体流动分析概述　36

 2.1　流动分析的发展　37

2.1.1　CFD的提出　37

2.1.2　CFD软件简介　38

2.1.3　流动分析的应用领域　39

 2.2　FLUENT软件简介　40

2.2.1　FLUENT软件功能　41

2.2.2　UNIX版本运行方法　43

2.2.3　Windows版本运行方法　43

2.2.4　并行计算运行方法　43

2.2.5　FLUENT的文件类型　44

 2.3　FLUENT的操作界面　45

2.3.1　图形用户界面　45

2.3.2　文本用户界面　48

2.3.3　图形控制及鼠标使用　49

 2.4　本章小结　61

第3章　前处理网格生成　62

 3.1　网格生成方法　63

3.1.1　结构化网格　63

3.1.2　非结构化网格　64

3.1.3　混合网格　66

 3.2　网格生成前处理软件GAMBIT　67

3.2.1　GAMBIT基本界面　67

3.2.2　GAMBIT的鼠标用法　72

3.2.3　GAMBIT几何建模　74

3.2.4　GAMBIT网格划分　82

3.2.5　GAMBIT边界定义　88

3.2.6　与CAD软件的衔接　91

 3.3　本章小结　104

第4章　湍流模型　105

 4.1　常见的湍流模型　106

 4.2　一方程模型　107

 4.3　k-ε模型　107

 4.4　RSM模型　110

 4.5　LES模型　111

 4.6　本章小结　131

第5章　传热分析　132

 5.1　传热方法　133

5.1.1　热传导　133

5.1.2　热对流　134

5.1.3　热辐射　135

 5.2　传热分析的应用及方法　137

 5.3　本章小结　168

第6章　非定常流动问题　169

 6.1　概述　170

 6.2　非定常流动的分析过程　170

 6.3　本章小结　185

第7章　多相流模型　186

 7.1　VOF模型　187

7.1.1　VOF模型的局限　187

7.1.2　VOF模型的设置　187

 7.2　Mixture模型　188

7.2.1　Mixture模型的局限　188

7.2.2　Mixture模型的设置　189

 7.3　Euler模型　189

7.3.1　Euler模型的局限　189

7.3.2　Euler模型的设置　190

 7.4　多相流模型的选择与设置　190

 7.4.1　多相流模型选择的基本原则　190

 7.4.2　混合模型和欧拉模型的选择细则　191

 7.5　本章小结　220

第8章　转动模型　221

 8.1　动参考系模型　222

8.1.1　动参考系模型概述　222

8.1.2　动参考系模型的设置　222

 8.2　滑移网格模型　224

8.2.1　滑移网格模型概述　224

8.2.2　滑移网格模型的设置　225

 8.3　动网格模型　226

8.3.1　动网格模型概述　226

8.3.2　动网格模型的设置　227

 8.4　本章小结　252

第9章　组分输运与化学反应模型　253

 9.1　概述　254

 9.2　反应模型　254

 9.3　通用有限速率模型　254

 9.4　本章小结　277

第10章　流动分析后处理　278

 10.1　FLUENT后处理　279

10.1.1　FLUENT的图形及可视化技术　279

10.1.2　FLUENT的数据显示与文字报告　285

 10.2　Tecplot后处理　295

10.2.1　Tecplot界面　296

10.2.2　Tecplot读取FLUENT文件数据　297

10.2.3　Tecplot绘图环境设置　299

10.2.4　Tecplot图形及可视化技术　301

 10.3　本章小结　314

第11章　UDF使用及编写　315

 11.1　用户自定义函数　316

11.1.1　UDF概述　316

11.1.2　网格拓扑　317

11.1.3　数据类型　317

 11.2　UDF宏　318

11.2.1　访问FLUENT变量的预定义宏　318

11.2.2　实用工具宏　323

11.2.3　常用DEFINE宏　333

 11.3　UDF的解释与编译　336

11.3.1　UDF的解释　336

11.3.2　UDF的编译　336

 11.4　本章小结　345

第12章　典型工程实例　346

 12.1　T型管内气液分离流动模拟　347

 12.2　空气钻井环空气固两相流动模拟　355

 12.3　气井井下节流流场模拟　365

 12.4　齿轮泵内流体流动模拟　375

 12.5　本章小结　388