FLUENT流体分析与仿真:数值计算方法解析
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更新于2024-08-05
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"本书详细介绍了使用FLUENT软件进行流体分析和仿真的方法,包括前处理、流体模型、传热分析、湍流模型、多相流模型、旋转机械模型、组分输送与化学反应模型、流动分析后处理以及UOF使用技巧等内容。适合各工程领域的研究生和本科生作为计算流体力学教材,也可供专业技术人员参考。"
在流体动力学模拟中,离散格式是数值计算中的关键部分,用于将连续的偏微分方程离散化为可解的代数方程。"常用的离散格式-数值计算方法习题解析"这部分内容可能涉及以下知识点:
1. **有限体积法(Finite Volume Method, FVM)**:这是流体动力学数值模拟中常用的一种方法,它基于控制体积的概念,通过求解控制体积上的守恒定律来逼近连续方程。在FVM中,流体的物理量被定义在网格节点上,并通过插值来估计控制体积界面处的物理量。
2. **插值方法**:在FVM中,插值用于将节点上的物理量扩展到控制体积的边界。常见的插值方法有线性插值、二次插值、三线性插值和四面体插值等。选择不同的插值方式会影响离散方程的精度和稳定性。
3. **FLUENT软件**:FLUENT是一款广泛应用于工业界的CFD(Computational Fluid Dynamics)软件,其提供了丰富的物理模型和离散方法,能够处理复杂的流体流动和传热问题。书中以FLUENT6.3.26版本为例,详细介绍了软件的使用流程和各种功能。
4. **流体模型**:FLUENT支持多种流体模型,如欧拉-欧拉多相流模型、拉格朗日颗粒模型、κ-ε湍流模型、大涡模拟(Large Eddy Simulation, LES)等,这些模型适用于不同类型的流动问题。
5. **传热分析**:包括对流换热、辐射换热和导热的建模,FLUENT可以处理单相流的传热问题,也可以处理多相流中的传热现象。
6. **非牛顿流**:对于粘度随剪切速率变化的流体,FLUENT提供了多种非牛顿流模型,如宾汉姆模型、卡森模型等。
7. **化学反应模型**:在处理涉及化学反应的流动问题时,FLUENT能模拟化学反应动力学,包括组分输运和化学反应速率的计算。
8. **后处理**:FLUENT提供强大的后处理工具,如图形化结果输出、数据统计和动画制作,帮助用户理解和解释计算结果。
9. **UOF使用技巧**:UOF是FLUENT的用户自定义函数,允许用户编写自己的源项或实现特定的物理模型,提高模拟的灵活性和定制性。
10. **工程应用**:书中通过实例介绍如何应用FLUENT解决实际工程问题,涵盖水利、土木、航空航天、能源、环境、机械等多个领域。
"常用的离散格式-数值计算方法习题解析"这个主题涵盖了流体动力学数值模拟的基础理论和FLUENT软件的实践应用,旨在帮助读者掌握计算流体力学的基本方法和技巧,解决实际工程中的流体流动和传热问题。
2010-03-15 上传
2008-12-11 上传
2021-09-30 上传
2022-08-03 上传
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2008-10-25 上传
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马运良
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