全书共分为16章，由浅入深地讲解Fluent仿真计算的各种功能，从几何建模到网格划分，从计算求解到结果后处理，通过大量实例系统地介绍Fluent 19.0的使用方法，具体内容包括计算流体的基础理论与方法、创建几何模型、划分网格、Fluent求解设置、后处理等。本书针对每个Fluent可以解决的流体仿真计算问题进行详细讲解，并辅以相应的实例，使读者能够快速、熟练、深入地掌握Fluent软件的工作流程和计算方法。
本书结构严谨、条理清晰、重点突出，很好适合广大Fluent初、中级读者学习使用，也可作为大中专院校、社会培训机构的教材以及工程技术人员的参考用书。

刘斌,中国科学院大学硕士学位。长期参与某国家重大专项，作为骨干人员承担激光器领域的流体及热分析相关的关键技术攻关任务。至今获靠前授权3项（在美国、日本、韩国、俄罗斯、欧洲等多个国家和地区授权），靠前授权20余项。2015年获第十七届中国奖很好奖、2016年获北京市奖三等奖。

章 流体力学与计算流体力学基础\t1
1.1 流体力学基础\t1
1.1.1 一些基本概念\t1
1.1.2 流体流动的分类\t5
1.1.3 边界层和物体阻力\t5
1.1.4 层流和湍流\t6
1.1.5 流体流动的控制方程\t7
1.1.6 边界条件与初始条件\t8
1.1.7 流体力学专业词汇\t9
1.2 计算流体力学基础\t11
1.2.1 计算流体力学的发展\t11
1.2.2 计算流体力学的求解过程\t12
1.2.3 数值模拟方法和分类\t13
1.2.4 有限体积法的基本思想\t14
1.2.5 有限体积法的求解方法\t16
1.3 计算流体力学应用领域\t17
1.4 常用的CFD商用软件\t17
1.4.1 PHOENICS\t18
1.4.2 STAR-CD\t18
1.4.3 STAR-CCM+\t18
1.4.4 CFX\t19
1.4.5 Fluent\t20
1.5 本章小结\t20
第2章 Fluent软件简介\t21
2.1 Fluent的软件结构\t21
2.1.1 Fluent启动\t22
2.1.2 Fluent用户界面\t24
2.1.3 Fluent文件读入与输出\t25
2.2 Fluent计算类型及应用领域\t29
2.3 Fluent求解步骤\t30
2.3.1 制订分析方案\t30
2.3.2 求解步骤\t30
2.4 Fluent使用的单位制\t31
2.5 Fluent使用的文件类型\t32
2.6 本章小结\t32
第3章 创建几何模型\t33
3.1 建立几何模型概述\t33
3.2 DesignModeler简介\t34
3.2.1 启动DesignModeler\t34
3.2.2 DesignModeler的用户界面\t35
3.3 草图模式\t37
3.3.1 进入草图模式\t37
3.3.2 创建新平面\t37
3.3.3 创建草图\t38
3.3.4 几何模型的关联性\t38
3.4 创建3D几何体\t39
3.4.1 拉伸\t39
3.4.2 旋转\t40
3.4.3 扫掠\t41
3.4.4 直接创建3D几何体\t41
3.4.5 填充和包围\t42
3.5 导入外部CAD文件\t42
3.6 创建几何体的实例操作\t44
3.7 本章小结\t47
第4章 生成网格\t48
4.1 网格生成概述\t48
4.1.1 网格划分技术\t48
4.1.2 网格类型\t49
4.2 ANSYS ICEM CFD简介\t49
4.2.1 工作流程\t50
4.2.2 ICEM CFD的文件类型\t51
4.2.3 ICEM CFD的用户界面\t51
4.3 ANSYS ICEM CFD的基本用法\t51
4.3.1 几何模型的创建\t52
4.3.2 几何文件导入\t55
4.3.3 网格生成\t56
4.3.4 块的生成\t63
4.3.5 网格编辑\t68
4.3.6 网格输出\t74
4.4 ANSYS ICEM CFD实例分析\t75
4.4.1 启动ICEM CFD并建立分析
项目\t75
4.4.2 导入几何模型\t75
4.4.3 模型建立\t76
4.4.4 生成块\t79
4.4.5 网格生成\t84
4.4.6 网格质量检查\t85
4.4.7 网格输出\t85
4.5 本章小结\t86
第5章 Fluent计算设置\t87
5.1 网格导入与工程项目保存\t87
5.1.1 启动Fluent\t87
5.1.2 网格导入\t88
5.1.3 网格质量检查\t88
5.1.4 显示网格\t89
5.1.5 修改网格\t90
5.1.6 光顺网格与交换单元面\t93
5.1.7 项目保存\t94
5.2 设置求解器及操作条件\t94
5.2.1 求解器设置\t94
5.2.2 操作条件设置\t95
5.3 物理模型设定\t96
5.3.1 多相流模型\t96
5.3.2 能量方程\t97
5.3.3 湍流模型\t98
5.3.4 辐射模型\t100
5.3.5 组分输运和反应模型\t102
5.3.6 离散相模型\t103
5.3.7 凝固和熔化模型\t104
5.3.8 气动噪声模型\t104
5.4 材料性质设定\t105
5.4.1 物性参数\t105
5.4.2 参数设定\t106
5.5 边界条件设定\t108
5.5.1 边界条件分类\t108
5.5.2 边界条件设置\t109
5.5.3 常用边界条件类型\t111
5.6 求解控制参数设定\t127
5.6.1 求解方法设置\t127
5.6.2 松弛因子设置\t129
5.6.3 求解极限设置\t129
5.7 初始条件设定\t130
5.7.1 定义全局初始条件\t130
5.7.2 定义局部区域初始值\t131
5.8 求解设定\t132
5.8.1 求解设置\t132
5.8.2 求解过程监视\t133
5.9 本章小结\t137
第6章 计算结果后处理\t138
6.1 Fluent的后处理功能\t138
6.1.1 创建表面\t138
6.1.2 图形及可视化技术\t139
6.1.3 动画技术\t142
6.2 CFD-Post后处理器\t143
6.2.1 启动后处理器\t143
6.2.2 工作界面\t143
6.2.3 创建位置\t144
6.2.4 创建对象\t154
6.2.5 创建数据\t159
6.3 本章小结\t160
第7章 稳态和非稳态模拟实例\t161
7.1 管内稳态流动\t161
7.1.1 案例介绍\t161
7.1.2 启动Fluent并导入网格\t162
7.1.3 定义求解器\t163
7.1.4 定义模型\t163
7.1.5 设置材料\t164
7.1.6 边界条件\t164
7.1.7 设置计算域\t165
7.1.8 求解控制\t166
7.1.9 初始条件\t166
7.1.10 求解过程监视\t167
7.1.11 计算求解\t167
7.1.12 结果后处理\t168
7.2 喷嘴内瞬态流动\t169
7.2.1 案例介绍\t169
7.2.2 启动Fluent并导入网格\t169
7.2.3 定义求解器\t170
7.2.4 定义模型\t171
7.2.5 设置材料\t171
7.2.6 边界条件\t172
7.2.7 求解控制\t173
7.2.8 初始条件\t173
7.2.9 求解过程监视\t174
7.2.10 网格自适应\t174
7.2.11 计算求解\t175
7.2.12 结果后处理\t175
7.2.13 瞬态计算\t177
7.2.14 瞬态计算结果\t177
7.3 本章小结\t179
第8章 内部流动分析实例\t180
8.1 圆管内气体的流动\t180
8.1.1 案例介绍\t180
8.1.2 启动Fluent并导入网格\t181
8.1.3 定义求解器\t181
8.1.4 定义模型\t182
8.1.5 设置材料\t182
8.1.6 边界条件\t183
8.1.7 求解控制\t183
8.1.8 初始条件\t184
8.1.9 求解过程监视\t184
8.1.10 计算求解\t185
8.1.11 结果后处理\t185
8.2 三通内水的流动\t187
8.2.1 案例介绍\t187
8.2.2 启动Fluent并导入网格\t187
8.2.3 定义求解器\t188
8.2.4 定义模型\t188
8.2.5 设置材料\t189
8.2.6 设置区域条件\t190
8.2.7 边界条件\t190
8.2.8 求解控制\t192
8.2.9 初始条件\t192
8.2.10 求解过程监视\t193
8.2.11 计算求解\t194
8.2.12 结果后处理\t194
8.3 本章小结\t196
第9章 外部流动分析实例\t197
9.1 圆柱绕流\t197
9.1.1 案例介绍\t197
9.1.2 启动Fluent并导入网格\t198
9.1.3 定义求解器\t199
9.1.4 定义模型\t199
9.1.5 设置材料\t199
9.1.6 边界条件\t200
9.1.7 求解控制\t201
9.1.8 初始条件\t201
9.1.9 求解过程监视\t201
9.1.10 计算求解\t202
9.1.11 结果后处理\t203
9.1.12 定义求解器修改\t204
9.1.13 求解控制修改\t204
9.1.14 计算求解\t205
9.1.15 求解控制修改\t205
9.1.16 计算求解\t205
9.1.17 结果后处理\t205
9.2 机翼超音速流动\t207
9.2.1 案例介绍\t207
9.2.2 启动Fluent并导入网格\t207
9.2.3 定义求解器\t208
9.2.4 定义模型\t208
9.2.5 设置材料\t209
9.2.6 边界条件\t209
9.2.7 求解控制\t210
9.2.8 初始条件\t210
9.2.9 求解过程监视\t211
9.2.10 计算求解\t211
9.2.11 结果后处理\t213
9.3 本章小结\t216
0章 多相流分析实例\t217
10.1 自由表面流动\t217
10.1.1 案例介绍\t217
10.1.2 启动Fluent并导入网格\t218
10.1.3 定义求解器\t219
10.1.4 定义湍流模型\t219
10.1.5 设置材料\t220
10.1.6 定义多相流模型\t220
10.1.7 求解控制\t221
10.1.8 初始条件\t222
10.1.9 求解过程监视\t222
10.1.10 动画设置\t223
10.1.11 计算求解\t224
10.1.12 结果后处理\t224
10.2 水罐内多相流动\t225
10.2.1 案例介绍\t225
10.2.2 启动Fluent并导入网格\t226
10.2.3 定义求解器\t227
10.2.4 定义湍流模型\t227
10.2.5 设置材料\t228
10.2.6 定义多相流模型\t228
10.2.7 边界条件\t230
10.2.8 求解控制\t231
10.2.9 初始条件\t232
10.2.10 计算结果输出设置\t233
10.2.11 定义计算活动\t233
10.2.12 求解过程监视\t234
10.2.13 动画设置\t234
10.2.14 计算求解\t236
10.2.15 结果后处理\t236
10.3 本章小结\t236
1章 离散相分析实例\t237
11.1 反应器内粒子流动\t237
11.1.1 案例介绍\t237
11.1.2 启动Fluent并导入网格\t238
11.1.3 定义求解器\t238
11.1.4 定义湍流模型\t239
11.1.5 边界条件\t239
11.1.6 定义离散相模型\t240
11.1.7 修改边界条件\t242
11.1.8 设置材料\t242
11.1.9 求解控制\t243
11.1.10 初始条件\t243
11.1.11 求解过程监视\t244
11.1.12 计算求解\t244
11.1.13 结果后处理\t245
11.2 喷嘴内粒子流动\t246
11.2.1 案例介绍\t246
11.2.2 启动Fluent并导入网格\t246
11.2.3 定义求解器\t247
11.2.4 定义模型\t248
11.2.5 设置材料\t248
11.2.6 边界条件\t249
11.2.7 求解控制\t252
11.2.8 初始条件\t252
11.2.9 求解过程监视\t252
11.2.10 计算求解\t253
11.2.11 结果后处理\t253
11.2.12 定义离散相模型\t256
11.2.13 修改材料设置\t257
11.2.14 计算求解\t258
11.2.15 结果后处理\t258
11.3 本章小结\t259
2章 传热流动分析实例\t260
12.1 芯片传热分析\t260
12.1.1 案例介绍\t260
12.1.2 启动Fluent并导入网格\t261
12.1.3 定义求解器\t261
12.1.4 定义模型\t262
12.1.5 设置材料\t262
12.1.6 设置区域条件\t263
12.1.7 边界条件\t264
12.1.8 求解控制\t266
12.1.9 初始条件\t266
12.1.10 求解过程监视\t267
12.1.11 计算求解\t268
12.1.12 结果后处理\t268
12.1.13 网格自适应\t270
12.1.14 计算求解\t272
12.1.15 结果后处理\t272
12.2 车灯传热分析\t274
12.2.1 案例介绍\t274
12.2.2 启动Fluent并导入网格\t275
12.2.3 定义求解器\t276
12.2.4 定义模型\t276
12.2.5 设置材料\t276
12.2.6 设置区域条件\t278
12.2.7 边界条件\t279
12.2.8 求解控制\t283
12.2.9 初始条件\t283
12.2.10 求解过程监视\t284
12.2.11 计算求解\t286
12.2.12 结果后处理\t287
12.3 本章小结\t288
3章 多孔介质和气动噪声分析实例\t289
13.1 催化转换器内多孔介质流动\t289
13.1.1 案例介绍\t289
13.1.2 启动Fluent并导入网格\t290
13.1.3 定义求解器\t291
13.1.4 定义湍流模型\t291
13.1.5 设置材料\t292
13.1.6 设置计算域\t292
13.1.7 边界条件\t293
13.1.8 求解控制\t294
13.1.9 初始条件\t295
13.1.10 求解过程监视\t295
13.1.11 计算求解\t296
13.1.12 结果后处理\t296
13.2 圆柱外气动噪声模拟\t300
13.2.1 案例介绍\t300
13.2.2 启动Fluent并导入网格\t300
13.2.3 定义求解器\t301
13.2.4 定义湍流模型\t302
13.2.5 设置材料\t302
13.2.6 边界条件\t303
13.2.7 求解控制\t304
13.2.8 初始条件\t304
13.2.9 求解过程监视\t305
13.2.10 计算求解\t306
13.2.11 定义声学模型\t306
13.2.12 计算求解\t307
13.2.13 结果后处理\t307
13.3 本章小结\t309
4章 化学反应分析实例\t310
14.1 多相流燃烧模拟\t310
14.1.1 案例介绍\t310
14.1.2 启动Fluent并导入网格\t311
14.1.3 定义求解器\t311
14.1.4 定义湍流模型\t312
14.1.5 定义多相流模型\t312
14.1.6 定义多组分模型\t313
14.1.7 设置材料\t313
14.1.8 导入UDF文件\t319
14.1.9 边界条件\t321
14.1.10 求解控制\t322
14.1.11 初始条件\t323
14.1.12 求解过程监视\t323
14.1.13 计算求解\t324
14.1.14 结果后处理\t324
14.2 表面化学反应模拟\t326
14.2.1 案例介绍\t326
14.2.2 启动Fluent并导入网格\t326
14.2.3 定义求解器\t327
14.2.4 定义能量模型\t328
14.2.5 定义多组分模型\t328
14.2.6 设置材料\t329
14.2.7 边界条件\t332
14.2.8 求解控制\t336
14.2.9 初始条件\t336
14.2.10 求解过程监视\t337
14.2.11 计算求解\t337
14.2.12 结果后处理\t337
14.3 本章小结\t340
5章 动网格分析实例\t341
15.1 理论基础\t341
15.1.1 基本思路\t341
15.1.2 基本设置\t342
15.2 阀门运动\t343
15.2.1 案例介绍\t344
15.2.2 启动Fluent并导入网格\t344
15.2.3 定义求解器\t345
15.2.4 定义模型\t345
15.2.5 设置材料\t346
15.2.6 边界条件\t346
15.2.7 设置分界面\t347
15.2.8 动网格设置\t348
15.2.9 求解控制\t350
15.2.10 初始条件\t351
15.2.11 求解过程监视\t351
15.2.12 计算求解\t352
15.2.13 结果后处理\t352
15.3 风力涡轮机分析1\t353
15.3.1 案例介绍\t353
15.3.2 启动Fluent并导入网格\t354
15.3.3 定义求解器\t354
15.3.4 定义模型\t355
15.3.5 设置材料\t355
15.3.6 边界条件\t356
15.3.7 设置分界面\t357
15.3.8 动网格设置\t358
15.3.9 求解控制\t359
15.3.10 初始条件\t360
15.3.11 求解过程监视\t360
15.3.12 计算结果输出设置\t360
15.3.13 计算求解\t361
15.3.14 结果后处理\t361
15.4 风力涡轮机分析2\t362
15.4.1 定义求解器\t362
15.4.2 动网格设置\t362
15.4.3 动画设置\t364
15.4.4 计算求解\t365
15.4.5 结果后处理\t365
15.5 本章小结\t365
6章 Fluent在Workbench中的应用\t366
16.1 圆管内气体的流动\t366
16.1.1 案例介绍\t366
16.1.2 启动Workbench并建立分析
项目\t366
16.1.3 导入几何体\t367
16.1.4 划分网格\t368
16.1.5 定义模型\t371
16.1.6 边界条件\t371
16.1.7 求解控制\t372
16.1.8 初始条件\t372
16.1.9 求解过程监视\t373
16.1.10 计算求解\t373
16.1.11 结果后处理\t373
16.1.12 保存与退出\t375
16.2 三通内气体的流动\t375
16.2.1 案例介绍\t375
16.2.2 启动Workbench并建立分析
项目\t376
16.2.3 导入几何体\t376
16.2.4 划分网格\t377
16.2.5 定义模型\t380
16.2.6 边界条件\t380
16.2.7 求解控制\t381
16.2.8 初始条件\t381
16.2.9 求解过程监视\t382
16.2.10 计算求解\t382
16.2.11 结果后处理\t383
16.2.12 保存与退出\t385
16.3 探头外空气流动\t385
16.3.1 案例介绍\t385
16.3.2 启动Workbench并建立分析
项目\t385
16.3.3 导入几何体\t386
16.3.4 划分网格\t386
16.3.5 定义模型\t388
16.3.6 边界条件\t389
16.3.7 求解控制\t389
16.3.8 初始条件\t390
16.3.9 求解过程监视\t390
16.3.10 计算求解\t391
16.3.11 结果后处理\t391
16.3.12 保存与退出\t393
16.4 本章小结\t393
参考文献\t394