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内容推荐 ANSYS CFX软件是目前靠前上比较流行的商业CFD软件,只要涉及流体、热传递及化学反应等工程问题,都可以用CFX进行求解。 本书通过大量实例系统地介绍了CFX 19.0的使用方法,包括计算流体的基础理论与方法、创建几何模型、划分网格、CFX前处理、CFX求解、CFX后处理等,针对每个CFX可以解决的流体仿真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CFX软件。全书共16章,由浅入深地讲解了CFX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,详细地讲解CFX进行流体模拟计算的每一个步骤,使读者能够了解并掌握CFX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,不仅适合广大CFX初、中级读者学习使用,也可作为大中专院校、高职类相关专业,以及社会有关培训班的教材,同时还可以作为工程技术人员的参考用书。 作者简介 丁源,不错工程师,已从事机械设计及仿真计算工作十余年。精通ANSYS、AutoCAD、Pro/Engineer、Fluent等软件,曾出版《UG NX 8.0中文版从入门到精通》等计算 目录 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 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\t6 1.1.6 边界条件与初始条件\t8 1.2 计算流体力学基础\t9 1.2.1 计算流体力学的发展\t9 1.2.2 计算流体力学的求解过程\t10 1.2.3 数值模拟方法和分类\t10 1.2.4 有限体积法的基本思想\t11 1.2.5 有限体积法的求解方法\t13 1.3 计算流体力学的应用领域\t14 1.4 常用的CFD商用软件\t14 1.4.1 PHOENICS\t15 1.4.2 STAR-CD\t15 1.4.3 STAR-CCM+\t15 1.4.4 FLUENT\t16 1.4.5 CFX\t16 1.5 本章小结\t17 第2章 CFX软件简介\t18 2.1 CFX的软件结构\t18 2.1.1 启动CFX\t19 2.1.2 前处理器\t20 2.1.3 求解管理器\t21 2.1.4 后处理器\t22 2.2 CFX的文件类型\t23 2.3 本章小结\t24 第3章 创建几何模型\t25 3.1 建立几何模型概述\t25 3.2 DesignModeler简介\t26 3.3 草图模式\t28 3.3.1 进入草图模式\t28 3.3.2 创建新平面\t28 3.3.3 创建草图\t29 3.3.4 几何模型的关联性\t30 3.4 创建3D几何体\t31 3.4.1 拉伸(Extrude)\t31 3.4.2 旋转(Revolve)\t32 3.4.3 扫掠(Sweep)\t32 3.4.4 直接创建3D几何体(Primitives)\t33 3.4.5 填充(Fill)和包围(Enclosure)\t33 3.5 导入外部CAD文件\t34 3.6 创建几何体的实例操作\t35 3.7 本章小结\t39 第4章 生成网格\t40 4.1 网格生成概述\t40 4.2 ANSYS ICEM CFD简介\t41 4.2.1 ICEM CFD的工作流程\t42 4.2.2 ICEM CFD的文件类型\t42 4.2.3 ICEM CFD的用户界面\t43 4.3 ANSYS ICEM CFD基本用法\t43 4.3.1 创建几何模型\t43 4.3.2 导入几何文件\t47 4.3.3 生成网格\t47 4.3.4 生成块\t52 4.3.5 编辑网格\t57 4.3.6 输出网格\t62 4.4 ANSYS ICEM CFD实例分析\t63 4.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目\t64 4.4.2 导入几何模型\t64 4.4.3 建立模型\t64 4.4.4 生成网格\t67 4.4.5 编辑网格\t67 4.4.6 输出网格\t68 4.5 本章小结\t69 第5章 CFX前处理\t70 5.1 新建工程项目与网格导入\t70 5.1.1 新建工程项目\t70 5.1.2 导入网格\t71 5.1.3 保存项目\t71 5.2 设置计算域\t72 5.2.1 Basic Settings(基本设置)选项卡\t73 5.2.2 Fluid Models(流体模型)选项卡\t74 5.2.3 Initialization(初始化)选项卡\t76 5.2.4 Fluid Specific Models(流体模型)选项卡\t76 5.2.5 Fluid Pairs Models(流体对)选项卡\t76 5.2.6 Porosity Settings(多孔介质设置)选项卡\t77 5.3 设置边界条件\t78 5.3.1 边界条件的创建\t78 5.3.2 边界条件的类型\t78 5.4 设置初始条件\t81 5.5 设置求解器\t82 5.5.1 Basic Settings(基本设置)选项卡\t82 5.5.2 Equation Class Settings(方程分类设置)选项卡\t82 5.5.3 Advanced Options(不错设置)选项卡\t83 5.6 输出文件和设置监控\t83 5.7 本章小结\t84
第6章 CFX数值求解\t85 6.1 启动求解管理器\t85 6.2 设置模拟计算\t87 6.3 工作界面\t87 6.4 求解文件输出\t88 6.5 本章小结\t89 第7章 CFX后处理\t90 7.1 启动后处理器\t90 7.2 工作界面\t91 7.3 创建位置\t92 7.3.1 Point(生成点)\t92 7.3.2 Point Cloud(点云)\t93 7.3.3 Line(线)\t94 7.3.4 Plane(面)\t95 7.3.5 Volume(体)\t97 7.3.6 Isosurface(等值面)\t98 7.3.7 Iso Clip(区域值面)\t99 7.3.8 Vortex Core Region(型芯区域)\t100 7.3.9 Surface of Revolution(旋转面)\t100 7.3.10 Polyline(曲线)\t100 7.3.11 User Surface(自定义面)\t101 7.3.12 Surface Group(多组面)\t102 7.4 创建对象\t102 7.4.1 创建Vector(矢量)对象\t103 7.4.2 创建Contour(云图)对象\t104 7.4.3 创建Streamline(流线)对象\t105 7.4.4 创建Particle Track(粒子轨迹)对象\t106 7.4.5 创建Volume Rendering(体绘制)对象\t107 7.4.6 创建Text(文本)对象\t107 7.4.7 其他创建对象\t108 7.5 创建数据\t109 7.5.1 Variables(变量)\t109 7.5.2 Expressions(表达式)\t110 7.6 本章小结\t111 第8章 稳态和非稳态模拟实例\t112 8.1 喷射混合管内的稳态流动\t112 8.1.1 案例介绍\t112 8.1.2 启动CFX并建立分析项目\t113 8.1.3 导入网格\t113 8.1.4 设置随温度变化的物质参数\t113 8.1.5 修改物质属性\t115 8.1.6 边界条件\t116 8.1.7 初始条件\t120 8.1.8 求解控制\t120 8.1.9 计算求解\t121 8.1.10 结果后处理\t123 8.2 烟囱非稳态流动\t125 8.2.1 案例介绍\t126 8.2.2 启动CFX并建立分析项目\t126 8.2.3 导入网格\t126 8.2.4 设置随温度变化的物质参数\t127 8.2.5 设置分析类型\t127 8.2.6 边界条件\t128 8.2.7 初始条件\t133 8.2.8 求解控制\t133 8.2.9 输出控制\t133 8.2.10 计算求解\t134 8.2.11 结果后处理\t135 8.3 本章小结\t138 第9章 内部流动分析实例\t139 9.1 圆管内气体的流动\t139 9.1.1 案例介绍\t139 9.1.2 启动CFX并建立分析项目\t139 9.1.3 导入网格\t140 9.1.4 边界条件\t140 9.1.5 初始条件\t143 9.1.6 求解控制\t143 9.1.7 计算求解\t143 9.1.8 结果后处理\t145 9.2 静态混合器内水的流动\t147 9.2.1 案例介绍\t147 9.2.2 启动CFX并建立分析项目\t147 9.2.3 导入网格\t148 9.2.4 边界条件\t148 9.2.5 初始条件\t152 9.2.6 求解控制\t152 9.2.7 计算求解\t152 9.2.8 结果后处理\t154 9.3 本章小结\t157 0章 外部流动分析实例\t158 10.1 钝体绕流\t158 10.1.1 案例介绍\t158 10.1.2 启动CFX并建立分析项目\t158 10.1.3 导入网格\t159 10.1.4 边界条件\t159 10.1.5 初始条件\t164 10.1.6 求解控制\t164 10.1.7 计算求解\t165 10.1.8 结果后处理\t167 10.2 机翼超音速流动\t172 10.2.1 案例介绍\t173 10.2.2 启动CFX并建立分析项目\t173 10.2.3 导入网格\t173 10.2.4 边界条件\t174 10.2.5 初始条件\t179 10.2.6 求解控制\t179 10.2.7 计算求解\t180 10.2.8 结果后处理\t181 10.3 本章小结\t183 1章 多相流分析实例\t184 11.1 自由表面流动\t184 11.1.1 案例介绍\t184 11.1.2 启动CFX并建立分析项目\t185 11.1.3 导入网格\t185 11.1.4 导入表达式\t185 11.1.5 边界条件\t186 11.1.6 初始条件\t191 11.1.7 自适应网格设置\t192 11.1.8 求解控制\t193 11.1.9 计算求解\t193 11.1.10 结果后处理\t195 11.2 混合容器内多相流动\t199 11.2.1 案例介绍\t199 11.2.2 启动CFX并建立分析项目\t199 11.2.3 导入网格\t200 11.2.4 边界条件\t201 11.2.5 初始条件\t215 11.2.6 求解控制\t216 11.2.7 计算求解\t217 11.2.8 结果后处理\t218 11.3 本章小结\t220 2章 空调通风和传热流动分析实例\t221 12.1 空调通风\t221 12.1.1 案例介绍\t221 12.1.2 启动CFX并建立分析项目\t222 12.1.3 导入网格\t222 12.1.4 导入CCL文件\t223 12.1.5 编译Fortune子程序\t223 12.1.6 设置CEL程序\t224 12.1.7 设置分析类型\t224 12.1.8 边界条件\t224 12.1.9 初始条件\t229 12.1.10 求解控制\t230 12.1.11 输出控制\t230 12.1.12 计算求解\t231 12.1.13 结果后处理\t232 12.2 传热流动分析\t235 12.2.1 案例介绍\t235 12.2.2 启动CFX并建立分析项目\t235 12.2.3 导入网格\t235 12.2.4 编辑物质属性\t236 12.2.5 边界条件\t237 12.2.6 求解控制\t244 12.2.7 计算求解\t244 12.2.8 结果后处理\t246 12.3 本章小结\t249 3章 多孔介质和气固两相分析实例\t250 13.1 催化转换器内多孔介质流动\t250 13.1.1 案例介绍\t250 13.1.2 启动CFX并建立分析项目\t251 13.1.3 导入CCL文件\t251 13.1.4 导入网格\t252 13.1.5 边界条件\t254 13.1.6 初始条件\t261 13.1.7 求解控制\t261 13.1.8 离散化设置\t262 13.1.9 计算求解\t262 13.1.10 结果后处理\t263 13.2 气升式反应器内气固两相流动\t268 13.2.1 案例介绍\t268 13.2.2 启动CFX并建立分析项目\t269 13.2.3 导入网格\t269 13.2.4 边界条件\t270 13.2.5 初始条件\t277 13.2.6 求解控制\t278 13.2.7 计算求解\t279 13.2.8 结果后处理\t280 13.3 本章小结\t282 4章 化学反应分析实例\t283 14.1 室内甲烷燃烧模拟\t283 14.1.1 案例介绍\t283 14.1.2 启动CFX并建立分析项目\t283 14.1.3 导入网格\t284 14.1.4 反应混合物属性\t284 14.1.5 边界条件\t285 14.1.6 初始条件\t290 14.1.7 求解控制\t291 14.1.8 计算求解\t291 14.1.9 结果后处理\t293 14.2 煤粉燃烧\t296 14.2.1 案例介绍\t297 14.2.2 启动CFX并建立分析项目\t297 14.2.3 导入网格\t297 14.2.4 导入CCL文件\t298 14.2.5 边界条件\t298 14.2.6 初始条件\t308 14.2.7 求解控制\t309 14.2.8 计算求解\t310 14.2.9 结果后处理\t311 14.3 旋转炉煤粉燃烧\t313 14.3.1 项目导入\t313 14.3.2 修改边界条件\t313 14.3.3 计算求解\t314 14.3.4 结果后处理\t314 14.4 旋转炉煤粉燃烧生成NO模拟\t315 14.4.1 项目导入\t315 14.4.2 修改边界条件\t316 14.4.3 计算求解\t316 14.4.4 结果后处理\t316 14.5 本章小结\t317 5章 动网格分析实例\t318 15.1 球阀流动\t318 15.1.1 案例介绍\t318 15.1.2 启动CFX并建立分析项目\t318 15.1.3 导入网格\t319 15.1.4 设置分析类型\t319 15.1.5 边界条件\t320 15.1.6 初始条件\t327 15.1.7 求解控制\t327 15.1.8 输出控制\t328 15.1.9 计算求解\t328 15.1.10 结果后处理\t330 15.2 浮标运动分析\t334 15.2.1 案例介绍\t334 15.2.2 启动CFX并建立分析项目\t334 15.2.3 导入网格\t334 15.2.4 导入表达式\t335 15.2.5 设置分析类型\t335 15.2.6 边界条件\t336 15.2.7 初始条件\t343 15.2.8 求解控制\t344 15.2.9 输出控制\t344 15.2.10 计算求解\t345 15.2.11 结果后处理\t347 15.3 本章小结\t348 6章 CFX在Workbench中的应用实例\t349 16.1 圆管内气体的流动\t349 16.1.1 案例介绍\t349 16.1.2 启动Workbench并建立分析项目\t349 16.1.3 导入几何体\t350 16.1.4 划分网格\t351 16.1.5 边界条件\t353 16.1.6 初始条件\t355 16.1.7 求解控制\t355 16.1.8 计算求解\t356 16.1.9 结果后处理\t357 16.1.10 保存与退出\t359 16.2 三通内气体的流动\t359 16.2.1 案例介绍\t359 16.2.2 启动Workbench并建立分析项目\t360 16.2.3 导入几何体\t360 16.2.4 划分网格\t361 16.2.5 边界条件\t364 16.2.6 初始条件\t366 16.2.7 求解控制\t367 16.2.8 计算求解\t367 16.2.9 结果后处理\t368 16.2.10 保存与退出\t370 16.3 本章小结\t370 参考文献\t371 |