第一章 流體力學基礎與FLUENT簡介
第一節 概論
一、流體的密度、重度和比重
二、流體的黏性——牛頓流體與非
牛頓流體
三、流體的壓縮性——可壓縮與不
可壓縮流體
四、液體的錶麵張力
第二節 流體力學中的力與壓強
一、質量力與錶麵力
二、絕對壓強、相對壓強與真空度
三、液體的汽化壓強
四、靜壓、動壓和總壓
第三節 能量損失與總流的能量方程
一、沿程損失與局部損失
二、總流的伯努裏方程
三、人口段與充分發展段
第四節 流體運動的描述
一、定常流動與非定常流動
二、流綫與跡綫
三、流量與淨通量
四、有鏇流動與有勢流動
五、層流與湍流
第五節 亞音速與超音速流動
一、音速與流速
二、馬赫數與馬赫錐
三、速度係數與臨界參數
四、可壓縮流動的伯努裏方程
五、等熵滯止關係式
第六節 正激波與斜激波
一、正激波
二、斜激波
第七節 流體多維流動基本控製方程
一、物質導數
二、連續性方程
三、N—S方程
第八節 邊界層與物體阻力
一、邊界層及基本特徵
二、層流邊界層微分方程
三、邊界層動量積分關係式
四、物體阻力
第九節 湍流模型
第十節 FLUENT簡介
一、程序的結構
二、FLUENT程序可以求解的問題
三、用FLUENT程序求解問題的步驟
四、關於FLUENT求解器的說明
五、FLUENT求解方法的選擇
六、邊界條件的確定
第二章 二維流動與傳熱的數值計算
第一節 冷、熱水混閤器內部二維流動
一、前處理——利用GAMBIT建立計算模型
第1步確定求解器
第2步創建坐標網格圖
第3步由節點創建直綫
第4步創建圓弧邊
第5步創建小管嘴
第6步由綫組成麵
第7步確定邊界綫的內部節點分布並創建結構化網格
第8步設置邊界類型
第9步輸齣網格並保存會話
二、利用FLUENT進行混閤器內流動
與熱交換的仿真計算
第1步與網格相關的操作
第2步建立求解模型
第3步設置流體的物理屬性
第4步設置邊界條件
第5步求解
第6步顯示計算結果
第7步使用二階離散化方法重新計算
第8步自適應性網格修改功能
小結
課後練習
第二節 噴管內二維非定常流動
一、利用GAMBIT建立計算模型
第1步確定求解器
第2步創建坐標網格圖和邊界綫的節點
第3步由節點創建直綫
第4步利用圓角功能對I點處的角倒成圓弧
第5步由邊綫創建麵
第6步定義邊綫上的節點分布
第7步創建結構化網格
第8步設置邊界類型
第9步輸齣網格並保存會話
二、利用FLUENT進行噴管內流動的仿真計算
第1步與網格相關的操作
第2步確定長度單位
第3步建立求解模型
第4步設置流體屬性
第5步設置工作壓強為0atm
第6步設置邊界條件
第7步求解定常流動
第8步非定常邊界條件設置以及
非定常流動的計算
第9步求解非定常流
第10步對非定常流動計算數據
的保存與後處理
小結
課後練習
第三節 三角翼的可壓縮外部繞流
一、利用GAMBIT建立計算模型
第1步啓動Gambit，並選擇求解器為FLUENT5/6
第2步創建節點
第3步由節點連成綫
第4步由邊綫創建麵
第5步創建網格
第6步設置邊界類型
第7步輸齣網格文件
二、利用FLUENT進行仿真計算
第1步啓動FLUENT2D求解器
並讀入網格文件
第2步網格檢查與確定長度單位
第3步建立計算模型
第4步設置流體材料屬性
第5步設置工作壓強
第6步設置邊界條件
第7步利用求解器進行求解
第8步計算結果的後處理
小結
課後練習
第四節 三角翼不可壓縮的外部繞流
(空化模型應用)
第1步啓動FLUENT2D求解器並讀入網格文件
第2步網格檢查與確定長度單位
第3步設置求解器
第4步設置流體材料及其物理性質
第5步設置流體的流相
第6步設置邊界條件
第7步求解
第8步對計算結果的後處理
小結
課後練習
第五節 VOF模型的應用
一、利用GAMBIT建立計算模型
第1步啓動GAMBIT並選擇FLUENT5/6求解器
第2步建立坐標網格並創建節點
第3步由節點連成直綫段
第4步創建圓弧
第5步創建綫段的交點G
第6步將兩條綫在G點處分彆斷開
第7步刪除DG直綫和FG弧綫
第8步由邊創建麵
第9步定義邊綫上的節點分布
第10步在麵上創建結構化網格
第1l步設置邊界類型
第12步輸齣網格文件並保存會話
二、利用FLUENT2D求解器進行求解
第1步讀入、顯示網格並設置長度單位
第2步設置求解器
第3步設置流體材料及屬性
第4步設置基本相和第二相
第5步運算環境設置
第6步設置邊界條件
第7步求解
第8步計算結果的後處理
小結
第六節 組分傳輸與氣體燃燒
一、利用GAMBIT建立計算模型
第1步打開GAMBIT
第2步對空氣進口邊界進行分網
第3步設置邊界條件
第4步輸齣2D網格
二、利用FLUENT-2D求解器進行模擬計算
第1步與網格相關的操作
第2步設置求解模型
第3步流體材料設置
第4步邊界條件設置
第5步使用常比熱容的初始化並求解
第6步采用變比熱容的解法
第7步後處理
第8步NOx預測
小結
第三章 三維流動與傳熱的數值計算
第一節 冷、熱水混閤器內的三維流動與換熱
一、利用GAMBIT建立混閤器計算模型
第1步啓動GAMBrr並選定求解器(FLUENT5/6)
第2步創建混閤器主體
第3步設置混閤器的切嚮人流管
第4步去掉小圓柱體與大圓柱體相交的多餘部分，並將三個圓柱體聯結成一個整體
第5步創建主體下部的圓錐
第6步創建齣流小管
第7步將混閤器上部、漸縮部分和下部齣流小管組閤為一個整體
第8步對混閤器內區域劃分網格
第9步檢查網格劃分情況
第10步設置邊界類型
第11步輸齣網格文件(．msh)
二、利用FLUENT3D求解器進行求解
第1步檢查網格並定義長度單位
第2步創建計算模型
第3步設置流體的材料屬性
第4步設置邊界條件
第5步求解初始化
第6步設置監視器
第7步保存Case文件
第8步求解計算
第9步保存計算結果
三、計算結果的後處理
第l步讀入Case和Data文件
第2步顯示網格
第3步創建等(坐標)值麵
第4步繪製溫度與壓強分布圖
第5步繪製速度矢量圖
第6步繪製流體質點的跡綫
第7步繪製XY麯綫
小結
課後練習
第二節 粘性流體通過圓管彎頭段的三維流動
一、前處理——利用GAMBIT建立計算模型
第1步確定求解器
第2步創建圓環
第3步創建立方體
第4步移動立方體
第5步分割圓環
第6步刪除3/4圓環
第7步建立彎管直段
第8步移動彎管直段
第9步整閤彎管和直段
第10步邊界層的設定
第11步劃分麵網格
第12步劃分體網格
第13步定義邊界類型
第14步輸齣網格文件
二、利用FLUENT3D求解器進行模擬計算
第1步啓動FLUENT進入3D模式
第2步讀入網格數據
第3步網格檢查
第4步顯示網格
第5步建立求解模型
第6步設置標準k一￡湍流模型
第7步設置流體的物理屬性
第8步設置邊界條件
第9步求解控製
第10步求解
第ll步顯示初步計算結果
第12步流綫顯示
小結
第三節 三維穩態熱傳導問題
一、利用GAMBrI、進行網格劃分
第1步導人幾何模型
第2步選取求解器
第3步網格劃分
第4步邊界條件設置
第5步網格檢查
第6步輸齣網格
二、利用FLUENT一3D求解器進行數值模擬計算
第1步在FLUENT中讀入網格、文件
第2步選取求解器
第3步材料設置
第4步邊界條件
第5步求解控製
第6步後處理
小結
第四節 動網格問題
一、利用FLUENT一3D進行計算
第1步與網格有關的操作
第2步模型設置
第3步材料設置
第4步邊界條件設置
第5步網格運動設置
第6步求解
二、利用FLUENT一3D進行後處理
第l步檢查最後一個時間步BDC的解
第2步檢查上死點的解
第3步迴放溫度等高綫動畫
第4步顯示上死點時缸內的流動
矢量切麵
小結
第五節 葉輪機械的MixingPlane模型
一、利用FLUENT一3D求解器進行計算
第1步網格
第2步單位設置
第3步計算模型設置
第4步混閤麵(MixingPlane)設置
第5步流體材料設置
第6步邊界條件設置
第7步求解
二、利用FLUENT-3D進行後處理
第1步生成後處理的一個等值麵
第2步顯示速度矢量
第3步平麵x=0上繪全壓的周嚮平均量
第4步顯示全壓的等高綫圖
小結
附錄
參考文獻
· · · · · · (收起)