FLUENT流体分析:数值计算与仿真实践

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"本书主要讲解了使用FLUENT软件进行流体分析与仿真的方法,内容涵盖前处理、流体模型、传热分析、非牛顿流、多相流、旋转机械模型、组分输送与化学反应模型、流动分析后的处理以及用户自定义函数(UDF)的编写等方面。适合不同工程领域的研究生和本科生作为教材,同时也可以作为专业人士的参考书。" 在《FLUENT流体分析及仿真》这本书中,作者深入浅出地介绍了FLUENT这款广泛应用于CFD(计算流体动力学)领域的商业软件。FLUENT以其成熟性和易用性,在各种工程计算中占据重要地位。书中以FLUENT 6.3.26版本为基础,详细阐述了如何利用该软件进行流体分析的全过程。 首先,书中讲解了前处理阶段,包括如何创建几何模型,如在案例中提到的管道模型的建立,从点、线到面,构建右半区域的几何结构。对于管道模型,涉及了管道内壁、保温层和沥青层等不同部分的点坐标计算,这在实际工程问题中是非常常见的。 接着,书中探讨了流体模型的选择和设置,包括 Navier-Stokes 方程的求解、湍流模型(如k-ε模型或RANS模型)的应用,以及边界条件的设定,这些都是进行流体流动模拟的基础。 在传热分析部分,书中涵盖了对流换热、辐射换热以及固体内热传导的处理,这对于热能工程、建筑环境等领域尤其关键。 此外,书里还讨论了非牛顿流体的问题,这在处理粘弹性和剪切稀化等复杂流体行为时非常重要。多相流模型则涵盖了气液两相流、气固两相流等问题,适用于化工、石油等行业的仿真分析。 书中还介绍了旋转机械模型,如风扇、泵和涡轮机等,这些模型对于理解和预测机械设备的性能至关重要。同时,讲解了组分输送与化学反应模型,这对于化学工程和环境科学中的反应过程模拟非常实用。 在后处理部分,作者详细阐述了如何解读和可视化计算结果,帮助用户理解流场特性。最后,书中还介绍了用户自定义函数(UDF)的编写,使用户能够扩展FLUENT的功能,解决特定的复杂问题。 《FLUENT流体分析及仿真》是一本全面且实用的教材,它不仅教授了软件操作技巧,还强调了理论知识和实际应用的结合,对于提升读者的流体分析能力具有极大的帮助。无论是学术研究还是工程实践,都能从中受益匪浅。