本書以有限體積法（又稱為控制容積法）為基礎(chǔ)，結(jié)合作者多年的使用和開發(fā)經(jīng)驗，通過豐富的工程實例詳細講解ANSYS Fluent在各個專業(yè)領(lǐng)域中的應用。
全書分為基礎(chǔ)知識和實例詳解兩個部分，共15章�；A(chǔ)知識部分詳細介紹了流體力學的相關(guān)理論基礎(chǔ)知識和Fluent軟件，包括Fluent軟件、前處理、后處理、常用的邊界條件等內(nèi)容；實例詳解部分包括導熱問題、流體流動與傳熱、自然對流與輻射換熱、凝固和熔化過程、多相流模型、離散相、組分傳輸與氣體燃燒、動網(wǎng)格問題、多孔介質(zhì)內(nèi)部流動與換熱、UDF基礎(chǔ)應用和燃料電池問題等的數(shù)值模擬。本書每個實例都有詳細的說明和操作步驟，讀者只需按書中的方法和步驟進行軟件操作，即可完成一個具體問題的數(shù)值模擬和分析，掌握Fluent軟件的使用方法。
本書內(nèi)容翔實，既可以作為動力、能源、水利、航空、冶金、海洋、環(huán)境、氣象、流體工程等專業(yè)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考用書，也可以作為高等院校相關(guān)專業(yè)高年級本科生、研究生的學習用書。讀者可以掃描書中的二維碼觀看講解視頻，以進一步提升閱讀體驗。
1.內(nèi)容豐富，由淺入深
本書以有限體積法為基礎(chǔ)，結(jié)合作者多年的使用和開發(fā)經(jīng)驗，分基礎(chǔ)知識和實例講解兩個部分介紹ANSYS Fluent在各個領(lǐng)域的應用。
2.案例豐富，步驟詳細
本書囊括了豐富的案例，讀者可以跟隨書中步驟復現(xiàn)所有的案例操作，圖文結(jié)合的形式更有助于大家輕松上手。
3.配套資源強大
本書提供所有案例的素材文件，此外讀者還可以掃描書中二維碼觀看一些案例的操作演示視頻，進一步提升學習效果。
“仿真聯(lián)盟”由工作在教學、科研一線的專業(yè)人士組成，聯(lián)盟成員均畢業(yè)于清華、北航、國科大等一流大學，他們或擁有多年的工程項目經(jīng)驗，或擁有豐富的教學、培訓經(jīng)驗。成員熟練掌握相關(guān)仿真技術(shù)，精通如Fluent、ANSYS、ABAQUS、MATLAB中的一種或多種仿真工具。為幫助廣大初學者掌握相關(guān)工具的應用特組織編寫了本教程，也希望有志于從事仿真工作的讀者關(guān)注“仿真技術(shù)”公眾號。
第 1章 Fluent軟件概述 1
1.1 Fluent軟件簡介 1
1.1.1 網(wǎng)格技術(shù) 2
1.1.2 數(shù)值技術(shù) 3
1.1.3 物理模型 4
1.2 Fluent與Workbench 5
1.2.1 Workbench簡介 5
1.2.2 Workbench的操作界面 5
1.2.3 在Workbench中啟動Fluent 6
1.3 Fluent的基本操作流程 7
1.3.1 啟動Fluent主程序 7
1.3.2 Fluent主界面 8
1.3.3 讀入網(wǎng)格 9
1.3.4 檢查網(wǎng)格 9
1.3.5 選擇基本物理模型 9
1.3.6 設置材料屬性 10
1.3.7 設置計算區(qū)域條件 11
1.3.8 設置邊界條件 12
1.3.9 設置動網(wǎng)格 12
1.3.10 設置參考值 12
1.3.11 設置算法及離散格式 13
1.3.12 設置求解參數(shù) 13
1.3.13 設置監(jiān)視窗口 13
1.3.14 初始化流場 14
1.3.15 運行計算 14
1.3.16 保存結(jié)果 15
1.4 本章小結(jié) 15
第 2章 前處理方法 16
2.1 ICEM CFD軟件概述 16
2.1.1 ICEM CFD的基本功能 16
2.1.2 ICEM CFD的操作界面 19
2.1.3 ICEM CFD的文件系統(tǒng) 20
2.1.4 ICEM CFD的操作步驟 20
2.1.5 ICEM CFD應用實例 21
2.2 Fluent Meshing 網(wǎng)格劃分實例 29
2.2.1 創(chuàng)建分析項目 29
2.2.2 導入創(chuàng)建幾何體 29
2.2.3 網(wǎng)格劃分 30
2.3 本章小結(jié) 34
第3章 后處理方法 35
3.1 Fluent內(nèi)置后處理方法 35
3.1.1 創(chuàng)建面 36
3.1.2 顯示及著色處理 36
3.1.3 繪圖功能 42
3.1.4 通量報告和積分計算 42
3.2 Workbench CFD-Post通用后處理器 45
3.2.1 啟動CFD-Post 45
3.2.2 創(chuàng)建位置 46
3.2.3 顏色、渲染和視圖 49
3.2.4 矢量圖、云圖及流線圖的繪制 49
3.2.5 其他圖形功能 50
3.2.6 變量列表與表達式列表 51
3.2.7 創(chuàng)建表格和圖表 53
3.2.8 制作報告 55
3.2.9 動畫制作 56
3.2.10 其他工具 57
3.2.11 多文件模式 57
3.3 本章小結(jié) 58
第4章 Fluent常用邊界條件 59
4.1 Fluent中邊界條件的分類 59
4.2 邊界條件設置及操作方法 59
4.2.1 邊界條件的設置 60
4.2.2 邊界條件的修改 60
4.2.3 邊界條件的復制 60
4.2.4 邊界的重命名 61
4.3 Fluent中流動出入口邊界條件及參數(shù)確定 61
4.3.1 用輪廓指定湍流參量 62
4.3.2 湍流參量的估算 62
4.4 Fluent中常用的邊界條件 65
4.4.1 入口邊界條件 65
4.4.2 質(zhì)量入口邊界條件 69
4.4.3 入口通風口邊界條件 70
4.4.4 吸風扇邊界條件 72
4.4.5 出口邊界條件 73
4.4.6 壁面邊界條件 78
4.4.7 對稱邊界條件 84
4.4.8 周期性邊界條件 84
4.4.9 流體區(qū)域條件 85
4.4.10 固體區(qū)域條件 86
4.4.11 其他邊界條件 87
4.5 本章小結(jié) 88
第5章 導熱問題數(shù)值模擬 89
5.1 導熱問題分析概述 89
5.2 有內(nèi)熱源的導熱問題的數(shù)值模擬 90
5.2.1 案例簡介 90
5.2.2 Fluent中求解計算 90
5.2.3 計算結(jié)果后處理 97
5.2.4 保存數(shù)據(jù)并退出 100
5.3 鋼球非穩(wěn)態(tài)冷卻過程的數(shù)值模擬 100
5.3.1 案例簡介 100
5.3.2 Fluent求解計算設置 100
5.3.3 求解計算 103
5.3.4 計算結(jié)果后處理及分析 108
5.4 本章小結(jié) 110
第6章 流體流動與傳熱數(shù)值模擬 111
6.1 流體流動與傳熱概述 111
6.2 引射器內(nèi)流場數(shù)值模擬 113
6.2.1 案例簡介 113
6.2.2 Fluent求解計算設置 113
6.2.3 求解計算 117
6.2.4 計算結(jié)果后處理及分析 119
6.3 地埋管流固耦合換熱的數(shù)值模擬 121
6.3.1 案例簡介 121
6.3.2 Fluent求解計算設置 121
6.3.3 流場求解計算 125
6.3.4 溫度場求解計算設置 126
6.3.5 溫度場求解計算 128
6.3.6 計算結(jié)果后處理及分析 129
6.4 圓柱繞流流場的數(shù)值模擬 130
6.4.1 案例簡介 130
6.4.2 Fluent求解計算設置 131
6.4.3 求解計算 134
6.4.4 計算結(jié)果后處理及分析 136
6.5 二維離心泵葉輪內(nèi)流場數(shù)值模擬 138
6.5.1 案例簡介 138
6.5.2 Fluent求解計算設置 138
6.5.3 求解計算 142
6.5.4 計算結(jié)果后處理及分析 143
6.6 本章小結(jié) 146
第7章 自然對流與輻射換熱數(shù)值模擬 147
7.1 自然對流與輻射換熱概述 147
7.2 相連方腔內(nèi)自然對流換熱的數(shù)值模擬 149
7.2.1 案例簡介 149
7.2.2 Fluent求解計算設置 149
7.2.3 求解計算 152
7.2.4 計算結(jié)果后處理及分析 155
7.3 煙道內(nèi)煙氣對流輻射換熱的數(shù)值模擬 159
7.3.1 案例簡介 159
7.3.2 Fluent求解計算設置 159
7.3.3 求解計算 167
7.3.4 計算結(jié)果后處理及分析 169
7.4 室內(nèi)通風問題的計算實例 171
7.4.1 案例簡介 171
7.4.2 Fluent求解計算設置 172
7.4.3 求解計算 183
7.4.4 計算結(jié)果后處理及分析 186
7.5 本章小結(jié) 188
第8章 凝固和熔化過程數(shù)值模擬 189
8.1 凝固和熔化模型概述 189
8.2 冰熔化過程的數(shù)值模擬 189
8.2.1 案例簡介 189
8.2.2 Fluent求解計算設置 190
8.2.3 求解計算 194
8.2.4 計算結(jié)果后處理及分析 197
8.3 本章小結(jié) 198
第9章 多相流模型數(shù)值模擬 199
9.1 多相流概述 199
9.2 孔口自由出流的數(shù)值模擬 201
9.2.1 案例簡介 201
9.2.2 Fluent求解計算設置 201
9.2.3 求解計算 206
9.2.4 計算結(jié)果后處理及分析 209
9.3 水中氣泡上升過程的數(shù)值模擬 211
9.3.1 案例簡介 211
9.3.2 Fluent求解計算設置 211
9.3.3 求解計算 216
9.3.4 計算結(jié)果后處理及分析 219
9.4 水流對沙灘沖刷過程的數(shù)值模擬 221
9.4.1 案例簡介 221
9.4.2 Fluent求解計算設置 222
9.4.3 求解計算 227
9.4.4 計算結(jié)果后處理及分析 230
9.5 氣穴現(xiàn)象的數(shù)值模擬 232
9.5.1 案例簡介 232
9.5.2 Fluent求解計算設置 232
9.5.3 求解計算 238
9.5.4 計算結(jié)果后處理及分析 239
9.6 本章小結(jié) 240
第 10章 離散相數(shù)值模擬 241
10.1 離散相模型概述 241
10.2 引射器離散相流場的數(shù)值模擬 242
10.2.1 案例簡介 242
10.2.2 Fluent求解計算設置 242
10.2.3 求解計算 245
10.2.4 計算結(jié)果后處理及分析 246
10.3 噴淋過程的數(shù)值模擬 248
10.3.1 案例簡介 248
10.3.2 Fluent求解計算設置 248
10.3.3 求解計算 253
10.3.4 計算結(jié)果后處理及分析 254
10.4 本章小結(jié) 256
第 11章 組分傳輸與氣體燃燒數(shù)值模擬 257
11.1 組分傳輸與氣體燃燒概述 257
11.2 室內(nèi)甲醛污染物濃度的數(shù)值模擬 259
11.2.1 案例簡介 259
11.2.2 Fluent求解計算設置 260
11.2.3 求解計算 265
11.2.4 計算結(jié)果后處理及分析 266
11.3 焦爐煤氣燃燒的數(shù)值模擬 268
11.3.1 案例簡介 268
11.3.2 Fluent求解計算設置 268
11.3.3 求解計算 274
11.3.4 計算結(jié)果后處理及分析 275
11.4 預混氣體化學反應的模擬 277
11.4.1 案例簡介 277
11.4.2 Fluent求解計算設置 277
11.4.3 求解計算及后處理 281
11.5 本章小結(jié) 288
第 12章 動網(wǎng)格問題數(shù)值模擬 289
12.1 動網(wǎng)格問題概述 289
12.2 兩車交會過程的數(shù)值模擬 290
12.2.1 案例簡介 290
12.2.2 Fluent求解計算設置 291
12.2.3 求解計算 296
12.2.4 計算結(jié)果后處理及分析 299
12.3 運動物體強制對流換熱的數(shù)值模擬 300
12.3.1 案例簡介 300
12.3.2 Fluent求解計算設置 301
12.3.3 求解計算 306
12.3.4 計算結(jié)果后處理及分析 310
12.4 雙葉輪旋轉(zhuǎn)流場的數(shù)值模擬 311
12.4.1 案例簡介 311
12.4.2 Fluent求解計算設置 311
12.4.3 求解計算 316
12.4.4 計算結(jié)果后處理及分析 319
12.5 單級軸流渦輪機模型內(nèi)部流場模擬 320
12.5.1 案例簡介 320
12.5.2 Fluent求解計算設置 321
12.5.3 求解計算 329
12.5.4 計算結(jié)果后處理及分析 331
12.6 本章小結(jié) 335
第 13章 多孔介質(zhì)內(nèi)流動與換熱數(shù)值模擬 336
13.1 多孔介質(zhì)模型概述 336
13.2 多孔燒結(jié)礦內(nèi)部流動換熱的數(shù)值模擬 337
13.2.1 案例簡介 337
13.2.2 Fluent求解計算設置 337
13.2.3 求解計算 341
13.2.4 計算結(jié)果后處理及分析 344
13.3 三維多孔介質(zhì)內(nèi)部流動的數(shù)值模擬 346
13.3.1 案例簡介 346
13.3.2 Fluent求解計算設置 346
13.3.3 求解計算 350
13.3.4 計算結(jié)果后處理及分析 351
13.4 催化轉(zhuǎn)換器內(nèi)部流動的數(shù)值模擬 353
13.4.1 案例簡介 353
13.4.2 Fluent求解計算設置 354
13.4.3 求解計算 358
13.4.4 計算結(jié)果后處理及分析 361
13.5 本章小結(jié) 364
第 14章 UDF基礎(chǔ)應用 365
14.1 UDF介紹 365
14.1.1 UDF的基本功能 365
14.1.2 UDF編寫基礎(chǔ) 365
14.1.3 UDF中的C語言基礎(chǔ) 367
14.2 利用UDF自定義物性參數(shù) 370
14.2.1 案例簡介 371
14.2.2 Fluent求解計算設置 371
14.2.3 求解計算 375
14.2.4 計算結(jié)果后處理及分析 376
14.3 利用UDF求解多孔介質(zhì)問題 377
14.3.1 案例簡介 377
14.3.2 Fluent求解計算設置 377
14.3.3 求解計算 381
14.3.4 計算結(jié)果后處理及分析 381
14.4 水中落物的數(shù)值模擬 382
14.4.1 案例簡介 382
14.4.2 Fluent求解計算設置 382
14.4.3 求解計算 389
14.5 本章小結(jié) 394
第 15章 燃料電池問題模擬 395
15.1 單直通道逆流PEM燃料電池 395
15.1.1 案例簡介 395
15.1.2 Fluent求解計算設置 396
15.1.3 求解計算 399
15.1.4 計算結(jié)果后處理及分析 401
15.2 本章小結(jié) 403
參考文獻 404
書單推薦
