FLUENT流体分析：从层流到湍流的数值计算解析

"流体分析及仿真 - FLUENT软件应用详解" 本文主要探讨了流体力学中的几个关键概念，包括均匀流与非均匀流、渐变流与急变流以及层流与湍流，并介绍了用于流体分析和仿真的商业软件FLUENT。在流体力学中，区分不同类型的流态对于理解和模拟实际流动现象至关重要。 首先，均匀流是指流场中各点的流速保持一致的流动，而当流速大小和方向随位置改变时，我们称之为非均匀流。通过迁移加速度可以判断流动是否均匀，如果(ü . V)ü ≈ 0，则近似为均匀流，反之则为非均匀流。非均匀流又可分为渐变流和急变流，渐变流的变化较为缓慢，惯性力可忽略，适合用均匀流的近似方法解决；而急变流则表现出显著的加速度和惯性效应。 接下来，层流和湍流是两种不同的流动状态。在层流中，流体质点有序地分层流动，没有明显的混合；而在湍流中，流体质点混合强烈，呈现随机运动。雷诺数（Re）是判断流体流动状态的重要参数，它基于流体的粘度、特征长度和速度，公式为 Re = ρUL/μ。当雷诺数较低时，流体倾向于保持层流状态；随着雷诺数增加，流体会转化为湍流。 FLUENT作为一款广泛应用的商业软件，被广泛用于流体分析和仿真。该软件涵盖了流体动力学的多个方面，包括前处理网格生成、流体模型选择、传热分析、非牛顿流问题、多相流模型、旋转机械模型、组分输送与化学反应模型、流动后处理等。通过结合基础理论和实例，读者可以学习如何使用FLUENT进行从数据输入到结果解析的整个计算过程，以及如何解决各种工程问题。 本书《FLUENT流体分析及仿真实用教程》适用于水利工程、土木工程、航空航天、能源、环境、机械、建筑、海工、材料、动力和冶金等领域的研究生和本科生作为计算流体力学教材，同时对相关专业技术人员也是极好的参考书。书中通过基础讲解和实际案例，帮助读者掌握FLUENT在流体分析和仿真中的应用方法。