前言
章流体力学基础.1
1.1流体力学基本概念.2
1.1.1连续介质模型.2
1.1.2流体的基本性质.2
1.1.3作用在流体上的力.4
1.1.4流动分析基础.4
1.2流体运动的基本概念.5
1.3流体流动及传热的基本控制方程.8
1.4边界层理论.11
第2章GAMBIT基础知识.13
2.1CFD软件概述.14
2.2FLUENT软件包概述.17
2.3计算网络.19
2.3.1网格类型.20
2.3.2网格类型的选择.22
2.3.3网格质量.22
2.4GAMBIT功能简介.23
2.4.1GAMBIT的特点.24
2.4.2GAMBIT的基本操作步骤.24
2.4.3GAMBIT的启动界面.25
2.4.4GAMBIT的用户操作界面.26
2.5GAMBIT的操作步骤.30
2.5.1建立几何模型.30
2.5.2划分网格.33
2.5.3定义边界.35
2.5.4GAMBIT与其他软件的联用.38
2.6GAMBIT应用实例.38
2.6.1二维搅拌模型与网格划分.38
2.6.2二维轴对称喷嘴模型与网格划分.41
2.6.3三管相贯模型与网格划分.44
2.6.4三维V型管道模型与网格划分.49
第3章FLUENT基础知识.52
3.1FLUENT19.0的操作界面.53
3.1.1FLUENT19.0启动界面.53
3.1.2FLUENT19.0图形用户界面.53
3.1.3FLUENT19.0文本用户界面及Scheme表达式.54
3.1.4FLUENT19.0文件读写.56
3.2FLUENT19.0操作介绍.58
3.2.1FLUENT19.0对网格的基本操作.58
3.2.2FLUENT19.0基本计算模型.61
3.2.3FLUENT19.0求解器选择.61
3.2.4选择FLUENT19.0的运行环境.63
3.3FLUENT19.0求解器功能简介.64
3.3.1FLUENT19.0求解步骤.64
3.3.2FLUENT19.0的材料定义.64
3.3.3FLUENT19.0的湍流模型.67
3.3.4FLUENT19.0边界条件.73
3.3.5设置FLUENT19.0求解参数.81
3.4三维机头温度场的数值模拟实例.83
3.4.1利用GAMBIT创建模型.84
3.4.2实体网格的划分.87
3.4.3边界条件和区域的设定.88
3.4.4网格输出.89
3.4.5利用FLUENT求解器求解.89
3.4.6后处理.96
第4章TECPLOT软件简介.101
4.1TECPLOT概述.102
4.1.1Tecplot软件菜单介绍.102
4.1.2Tecplot软件边框工具栏选项的介绍.104
4.1.32D图形的编辑.104
4.1.43D图形的编辑.110
4.2三维弯管水流速度场模拟.114
4.2.1实例概述.114
4.2.2模型的建立.114
4.2.3网格的划分.116
4.2.4求解计算.116
4.2.5Tecplot后处理.122
第5章二维流动和传热的数值模拟.124
5.1二维瞬间闸门倾洪流动模拟.125
5.1.1利用GAMBIT创建模型.125
5.1.2网格的划分.125
5.1.3求解计算.126
5.2喷嘴内气体流动分析.132
5.2.1利用GAMBIT创建模型.133
5.2.2网格的划分.134
5.2.3求解计算.134
5.3套管式换热器的流动和传热的模拟.141
5.3.1利用GAMBIT创建模型.141
5.3.2网格的划分.142
5.3.3边界条件和区域的设定.144
5.3.4网格的输出.145
5.3.5利用FLUENT求解器求解.145
5.4轴对称孔板流量计的流动模拟.154
5.4.1利用GAMBIT创建模型.155
5.4.2网格的划分.156
5.4.3边界条件和区域的设定.157
5.4.4网格的输出.159
5.4.5利用FLUENT求解器求解.159
5.5二维自然对流传热问题的分析.168
5.5.1利用GAMBIT创建模型.169
5.5.2网格的划分.170
5.5.3求解计算.171
第6章三维流动和传热的数值模拟.179
6.1混合器流动和传热的数值模拟.180
6.1.1利用GAMBIT创建模型.180
6.1.2网格划分.183
6.1.3区域和边界条件的设置.184
6.1.4网格输出.185
6.1.5利用FLUENT求解器求解.185
6.1.6后处理.195
6.2三维弯管流动的模拟.202
6.2.1利用GAMBIT创建模型.202
6.2.2划分实体网格.208
6.2.3边界条件和区域的设定.210
6.2.4网格输出.210
6.2.5利用FLUENT求解器求解.210
6.2.6后处理.217
6.3三维室内温度传热模拟.221
6.3.1利用GAMBIT创建模型.221
6.3.2网格的划分.222
6.3.3求解计算.223
6.4三维喷管流动与传热的耦合求解.229
6.4.1利用GAMBIT读入三维物理模型.229
6.4.2利用GAMBIT划分网格.230
6.4.3设定区域属性与边界条件.232
6.4.4输出网格文件.235
6.4.5利用FLUENT进行流动与传热的耦合求解.235
6.4.6后处理.251
第7章湍流模型模拟.254
7.1湍流模型概述.255
7.1.1单方程模型.255
7.1.2标准k-ε模型.256
7.1.3重整化群k-ε模型.256
7.1.4可实现k-ε模型.257
7.1.5雷诺应力模型.258
7.1.6大涡模拟.260
7.2湍流模型的设置.260
7.3湍流模型实例——瀑布流过圆柱形石块时的流场.262
7.3.1建立模型.262
7.3.2网格的划分.264
7.3.3求解计算.265
第8章多相流模型模拟.274
8.1FLUENT中的多相流模型.275
8.1.1VOF模型.275
8.1.2混合模型.275
8.1.3欧拉模型.276
8.2通用多相流模型的选择与使用.277
8.2.1通用多相流模型的选择.277
8.2.2通用多相流模型的设置.277
8.2.3一般多相流问题的求解策略.278
8.3二维喷射流场模拟实例.279
8.3.1建立模型.279
8.3.2划分网格.280
8.3.3求解计算.280
8.4低气相容积率的气泡流混合模型模拟.287
8.4.1利用GAMBIT创建几何模型.288
8.4.2利用GAMBIT划分网格.290
8.4.3利用GAMBIT初定边界.291
8.4.4利用GAMBIT导出Mesh文件.292
8.4.5利用FLUENT19.0导入Mesh文件.292
8.4.6混合模型的设定过程.292
8.4.7模型初始化.299
8.4.8迭代计算.299
8.4.9FLUENT19.0自带后处理.300
8.5水油混合物T形管流动模拟实例.301
8.5.1建立模型.301
8.5.2划分网格.302
8.5.3求解计算.302
8.6套管内气液两相流动模拟.306
8.6.1利用GAMBIT创建几何模型.306
8.6.2利用GAMBIT划分网格.308
8.6.3求解计算.309
第9章滑移网格模型模拟.316
9.1滑移网格模型概述.317
9.2滑移网格的设置.318
9.3用MRF法模拟二维离心泵的流场.319
9.3.1利用GAMBIT创建几何模型.320
9.3.2利用GAMBIT划分网格.328
9.3.3利用GAMBIT初建边界条件.329
9.3.4利用GAMBIT导出Mesh文件.332
9.3.5利用FLUENT19.0导入Mesh文件.332
9.3.6计算模型的设定过程.332
9.3.7模型初始化.338
9.3.8迭代计算.339
9.3.9FLUENT19.0自带后处理.339
0章动网格模型模拟.342
10.1动网格模型概述.343
10.2动网格的设置.344
10.2.1动网格参数的设置.345
10.2.2动网格运动方式的定义.346
10.2.3动网格预览.347
10.3二维实体入水模拟实例.348
10.3.1建立模型.348
10.3.2划分网格.350
10.3.3求解计算.350
10.4活塞在气缸中运动模拟实例.357
10.4.1利用FLUENT求解动网格问题.357
10.4.2计算结果后处理.362
1章组分传输与气体燃烧的模拟.364
11.1燃烧模型.365
11.1.1燃烧模型概述.365
11.1.2燃烧模型的计算方式.366
11.1.3燃烧模拟的设置.369
11.2氢气燃烧反应实例.370
11.2.1气体燃烧温度场模拟.370
11.2.2废气排放组分浓度模拟.377
2章UDF使用简介.383
12.1UDF基础.384
12.1.1UDF概述.384
12.1.2FLUENT网格拓扑.384
12.1.3FLUENT数据类型.385
12.2UDF宏.386
12.2.1UDF中访问FLUENT变量的宏.386
12.2.2UDF实用工具宏.391
12.2.3常用DEFINE宏.401
12.3UDF的解释和编译.404
12.3.1UDF的解释.404
12.3.2UDF的编译.405
12.3.3在FLUENT中激活UDF.405
12.4UDF应用实例——管道流动凝固过程.408

本书全面介绍了FLUENT19.0流场分析的各种功能和基本操作方法。全书共分为12章，分别介绍了流体力学基础、GAMBIT基础知识、FLUENT基础知识、Tecplot软件简介、二维流动和传热的数值模拟、三维流动和传热的数值模拟、湍流模型模拟、多相流模型模拟、滑移网格模型模拟、动网格模型模拟、组分传输与气体燃烧的模拟和UDF使用简介等知识。
全书实例丰富，讲解精辟。随书网盘包含全书所有实例的源文件和操作过程的讲解视频，可以帮助读者方便地学习本书。
本书适合用作科研院所流体力学研究人员、流体力学相关专业研究生及流体力学相关专业本科高年级学生的自学指导书或参考用书。