FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析

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出版者:机械工业出版社
作者:李波
出品人:
页数:242
译者:
出版时间:2015-10
价格:49.00
装帧:平装
isbn号码:9787111514107
丛书系列:
图书标签:
  • floefd
  • 流动与传热仿真入门及案例分析
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具体描述

本书是一本全面介绍计算流体动力学软件FloEFD软件功能和应用方法的指导性教材,基于FloEFD14.1版本进行撰写。本书主要内容可以分为两个部分。第1部分内容系统地介绍了FloEFD的几何模型准备、建立仿真模型、网格划分、求解计算、结果处理和仿真优化。对于上述内容中涉及的计算流体动力学、传热学和流体力学等学科的基础理论,本书都用相当篇幅简明、扼要地进行了介绍。第2部分内容以FloEFD行业应用实例为主,其中包括:LED工矿灯热仿真实例、LED射灯热仿真实例、卤素车灯热仿真实例和汽车空调箱线性度仿真。行业应用实例以背景介绍为起始,通过详细的说明与详尽的操作步骤,使读者在了解FloEFD软件功能的同时,进而逐步掌握如何利用FloEFD进行流体流动与传热数值仿真分析的基本方法和技巧。

好的,这是一份围绕“计算流体力学(CFD)基础原理、高级应用及行业实践”展开的,旨在全面涵盖前沿技术、经典理论与工程实践的综合性图书的详细内容简介,此简介不涉及任何关于“FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析”的具体内容。 --- 图书名称:计算流体力学:从基础理论到前沿工程应用 内容简介:深度解析现代流体力学仿真技术的基石、进阶技巧与行业落地 本专著旨在为读者构建一个全面、深入且高度实用的计算流体力学(CFD)知识体系。它超越了基础软件操作的范畴,深入探讨了支撑现代流体与传热仿真的数学物理基础、数值方法、模型验证与高级应用技术。本书面向拥有一定工程背景或流体力学基础的高年级本科生、研究生、研究人员以及寻求深化仿真技能的工程师和技术专家。 全书内容结构清晰,逻辑严谨,由基础理论的夯实逐步过渡到复杂系统的建模与求解,最终聚焦于新兴技术在关键工程领域中的实际部署。 --- 第一部分:CFD的数学与物理基石(理论深度) 本部分着重于奠定坚实的理论基础,确保读者理解CFD求解的“为什么”和“如何做”,而非仅仅停留在“如何点击鼠标”。 第一章:流体力学基础方程的精炼回顾 本章将重新审视不可压缩与可压缩牛顿流体的控制方程——纳维-斯托克斯(Navier-Stokes, N-S)方程组。重点在于: 1. 张量表示与守恒律形式:清晰阐述动量、质量和能量方程在不同坐标系下的表达形式,强调守恒性的物理意义。 2. 本构关系与流体分类:深入探讨牛顿流体与非牛顿流体(如幂律流体、剪切稀化/增稠流体)的本构方程,并简要介绍粘弹性流体的复杂性。 3. 无量纲化与相似性:详细分析关键无量纲数(如雷诺数、马赫数、普朗特数、努塞尔数)的物理意义及其在简化方程和评估计算结果中的作用。 第二章:湍流建模的理论前沿 湍流是工程计算中最具挑战性的部分。本章将系统梳理主流湍流模型的演变与适用性: 1. 雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)模型深度剖析:详细讲解标准 $k-epsilon$ 模型、$k-omega$ 模型(包括SST模型)的推导、近壁面处理(壁面函数与低雷诺数处理)的差异与优劣。 2. 大涡模拟(LES)与直接数值模拟(DNS)的原理:阐述LES中的亚格子尺度(SGS)模型选择,以及DNS在验证其他模型中的不可替代性,讨论其计算资源需求。 3. 混合模型与新型湍流方法:介绍如何结合不同模型的混合策略,并探讨过渡区域的处理技术。 第三章:数值离散方法与求解器架构 这是CFD求解器的“心脏”。本章聚焦于如何将偏微分方程转化为可解的代数方程组: 1. 有限体积法(FVM)的几何基础:详细讲解控制体积的构建、通量守恒的实现,以及界面上的值插值方法(如迎风格式、中心格式、QUICK格式)。 2. 压力-速度耦合算法:深入比较SIMPLE、PISO和SIMPLEC算法的工作原理、迭代收敛性与稳定性,并分析它们的适用场景。 3. 线性方程组的求解:探讨稀疏矩阵的存储格式,以及代数求解器(如共轭梯度法、GMRES)的选择与预条件子的设计。 --- 第二部分:高级建模技术与专业模块(进阶技巧) 本部分侧重于处理实际工程中遇到的复杂物理现象,介绍如何配置和利用专业的CFD模块。 第四章:多相流动的数值实现 针对气液、气固或液固等复杂界面问题,本章提供全面的建模策略: 1. 欧拉-欧拉(Eulerian-Eulerian)模型:适用于多组分连续介质,重点介绍相间动量、质量和能量的传递机制。 2. 拉格朗日(Lagrangian)方法:用于颗粒或液滴的跟踪,包括颗粒的曳力、升力及湍流对颗粒运动的影响(DPM)。 3. 界面捕捉技术:详细对比VOF(Volume of Fluid)、水平集(Level Set)方法在处理自由表面流动(如波浪、倾覆)时的优势与局限性。 第五章:传热传质的精细化处理 超越简单的对流换热,本章聚焦于复杂边界条件和多物理场耦合: 1. 辐射传热建模:深度解析辐射传输方程(RTE),比较离散坐标法(DOM)和$P_N$ 模型在模拟火焰、烟羽或高温设备中的应用。 2. 相变与多孔介质传热:探讨冰点/汽化相变的处理技术,以及在多孔介质中(如燃料电池电极、热交换器填料)的体积平均(Volume Averaging)方法。 3. 化学反应与燃烧:介绍有限速率化学(Finite-Rate Chemistry)和混合分数(Mixing Fraction)模型的原理,用于模拟火焰稳定性和污染物生成。 第六章:结构-流体耦合(FSI)与流固耦合 介绍如何模拟流体载荷引起结构变形,或结构变形反作用于流场的双向耦合问题: 1. 耦合策略分类:对比松散耦合、紧密耦合和单向耦合的计算流程与收敛性要求。 2. 流固耦合的网格处理:重点讨论网格重构(Remeshing)和边界适应性网格加密(ALE/Body-Fitted Mesh)技术在动态边界问题中的实施。 3. 应用实例:分析柔性翼片振动、生物瓣膜动力学等典型的FSI案例。 --- 第三部分:网格生成、数据后处理与工程实践(工程落地) 本部分关注仿真流程中的关键非数值环节,以及如何将计算结果转化为可靠的工程决策。 第七章:高质量网格生成与结构化/非结构化网格的权衡 网格质量直接决定了计算的准确性和效率: 1. 网格质量指标:深入解析纵横比(Aspect Ratio)、正交性(Orthogonality)和偏斜度(Skewness)对收敛性的具体影响。 2. 近壁面网格生成:详述边界层网格(Prismatic Layers)的铺设规则,如何精确控制第一层网高等于 $y^+$ 值。 3. 自适应网格加密(AMR):介绍基于误差指示(Error Indicators)的网格细化/粗化策略,以实现计算资源的优化分配。 第八章:后处理、数据可视化与结果的不确定性量化 如何从海量数据中提取关键信息并评估其可靠性: 1. 关键工程参数提取:系统讲解阻力系数、升力系数、传热系数($h$ 值)、效率曲线的计算方法。 2. 瞬态数据分析:傅里叶变换(FFT)在识别周期性流动结构(如卡门涡街)中的应用。 3. 不确定度量化(UQ)基础:引入初步的敏感性分析和误差传播理论,评估输入参数波动对最终输出结果的影响。 第九章:CFD模型的验证、确认与行业标准 确保仿真结果可信赖是工程应用的前提: 1. V&V 框架:详细阐述验证(Verification,求解器自身的准确性)与确认(Validation,模型与真实物理现象的吻合程度)的流程。 2. 基准测试(Benchmark)的选择:讲解如何选取和实施标准的实验数据(如标准风洞测试、颗粒曳力数据)对特定模型进行校准。 3. 网格收敛性研究(GCI):使用罗切斯特(Richardson Extrapolation)方法系统评估网格无关解的确定性。 --- 结论与展望 本书的最后一部分将展望CFD技术未来的发展方向,包括:AI/机器学习在湍流建模中的辅助作用、求解器的并行化与GPU加速趋势、以及与多尺度分析的集成。本书不仅是技术手册,更是引导读者在复杂工程问题中应用现代仿真工具的战略指南。通过系统学习,读者将能够独立构建、求解并验证复杂的流体热力学问题,从而在航空航天、能源、化工、生物医学等多个领域做出更精确的工程设计决策。

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目录信息

前言
第1 章  计算流体动力学概论 1
1. 1  计算流体动力学的基本概念 1
1. 2  计算流体动力学的优点 2
1. 3  计算流体动力学的发展过程 2
1. 4  计算流体动力学的应用领域 3
1. 5  计算流体动力学商业软件介绍 4
第2 章  FloEFD 软件介绍 5
2. 1  FloEFD 的工程应用背景 5
2. 2  FloEFD 研发背景和历史 6
2. 3  FloEFD 的特点和优势 6
2. 4  FloEFD 项目文件夹的文件结构 9
2. 5  FloEFD 软件安装和许可证配置 10
2. 5. 1  FloEFD 支持的操作系统和计算机硬件配置 10
2. 5. 2  FloEFD 14. 1 软件的安装 11
2. 5. 3  许可证管理器的安装 14
2. 5. 4  FloEFD 14. 1 单机版或网络浮动版服务器许可证的安装 15
2. 5. 5  FloEFD 14. 1 网络浮动版客户端许可证的获取 18
第3 章  几何模型准备 19
3. 1  背景 19
3. 2  FloEFD 仿真模型数据要求 19
3. 3  原始 MCAD 数据准备 20
3. 4  中间格式 MCAD 数据准备 21
3. 5  模型检查 (Check Geometry) 功能应用 23
3. 6  小结 25
第4 章  仿真分析基础 27
4. 1  向导设置 27
4. 2  计算域 29
4. 2. 1  背景 29
4. 2. 2  FloEFD 中计算域设置 29
4. 3  边界条件 31
4. 3. 1  背景 31
4. 3. 2  FloEFD 中边界条件设置 31
4. 3. 3  FloEFD 中边界条件设置实例 33
4. 4  流体子域 35
4. 4. 1  背景 35
4. 4. 2  FloEFD 中流体子域设置 35
4. 5  多孔介质 37
4. 5. 1  背景 37
4. 5. 2  工程数据库多孔介质 38
4. 5. 3  多孔介质设置 40
4. 6  辐射面 41
4. 6. 1  背景 41
4. 6. 2  工程数据库的辐射面 43
4. 6. 3  辐射面设置 44
4. 7  辐射源 45
4. 7. 1  背景 45
4. 7. 2  辐射源设置 46
4. 7. 3  辐射源设置实例 47
4. 8  固体材料 48
4. 8. 1  背景 48
4. 8. 2  工程数据库固体材料 49
4. 8. 3  固体材料设置 51
4. 9  目标 52
4. 9. 1  背景 52
4. 9. 2  目标设置 52
4. 9. 3  其他 53
4. 10  热源 55
4. 10. 1  表面热源 55
4. 10. 2  体积热源 56
4. 10. 3  体积热源设置实例 56
第5 章  元件简化模型 58
5. 1  风扇 58
5. 1. 1  背景 58
5. 1. 2  工程数据库风扇 60
5. 1. 3  风扇模型 63
5. 1. 4  轴流风扇建模实例 63
5. 2  接触热阻 65
5. 2. 1  背景 65
5. 2. 2  工程数据库接触热阻 66
5. 2. 3  接触热阻模型 66
5. 2. 4  接触热阻建模实例 67
5. 3  风扇散热器 69
5. 3. 1  背景 69
5. 3. 2  散热器工程数据库 69
5. 3. 3  风扇散热器模型 70
5. 4  热电制冷器 71
5. 4. 1  背景 71
5. 4. 2  热电制冷器工程数据库 71
5. 4. 3  热电制冷器模型 72
5. 4. 4  热电制冷器建模实例 72
5. 5  打孔板 74
5. 5. 1  背景 74
5. 5. 2  打孔板工程数据库 74
5. 5. 3  打孔板模型 76
5. 5. 4  打孔板建模实例 77
5. 6  热连接 79
5. 6. 1  背景 79
5. 6. 2  热连接模型 79
第6 章  网格基础与操作 80
6. 1  CFD 软件网格简介 80
6. 2  FloEFD 网格基础 81
6. 3  FloEFD 网格设置 82
6. 3. 1  自动网格设置 82
6. 3. 2  手动网格设置 84
6. 3. 3  局部初始网格设置 90
6. 3. 4  自适应网格设置 91
6. 4  小结 91
第7 章  求解计算和监控 93
7. 1  计算控制选项 93
7. 2  运行计算设置 95
7. 3  求解计算窗口 96
第8 章  结果后处理和操作 98
8. 1  网格显示 98
8. 2  切面云图 100
8. 3  表面云图 104
8. 4  等值面云图 106
8. 5  流动迹线 107
8. 6  粒子研究 109
8. 7  点参数 109
8. 8  表面参数 110
8. 9  体积参数 111
8. 10  XY 图 113
8. 11  目标图 114
8. 12  报告 115
第9 章  参数化研究 119
9. 1  参数化研究介绍 119
9. 1. 1  参数化研究的作用 119
9. 1. 2  参数化研究界面 119
9. 1. 3  参数化研究使用流程 119
9. 2  方案评估 (What If) 120
9. 3  目标优化 (Goal Optimization) 122
9. 4  参数化研究实例 124
9. 4. 1  方案评估实例 124
9. 4. 2  目标优化实例 127
第10 章  FloEFD 软件模块 130
10. 1  Electronics Cooling 模块 130
10. 1. 1  介绍 130
10. 1. 2  焦耳发热 130
10. 1. 3  元件简化模型 130
10. 1. 4  电子行业数据库 132
10. 2  LED 模块 134
10. 2. 1  介绍 134
10. 2. 2  仿真功能 135
10. 2. 3  元件简化模型 135
10. 2. 4  LED 行业数据库 136
10. 3  HVAC 模块 138
10. 3. 1  介绍 138
10. 3. 2  仿真功能 139
10. 3. 3  舒适性结果参数 139
10. 3. 4  HVAC 行业数据库 139
10. 4  Advanced 模块 140
10. 4. 1  介绍 140
10. 4. 2  仿真功能 140
第11 章  LED 工矿灯热仿真实例 141
11. 1  LED 工矿灯背景 141
11. 2  LED 工矿灯热设计目标 141
11. 3  LED 工矿灯冷却架构 142
11. 4  LED 工矿灯热仿真 143
11. 4. 1  建立模型 143
11. 4. 2  求解计算 151
11. 4. 3  仿真结果分析 152
11. 5  小结 153
第12 章  LED 射灯热仿真实例 154
12. 1  LED 射灯背景 154
12. 2  LED 射灯热设计目标 155
12. 3  LED 射灯冷却架构 156
12. 4  LED 射灯热仿真 157
12. 4. 1  建立模型 157
12. 4. 2  求解计算 171
12. 4. 3  仿真结果分析 171
12. 4. 4  优化设计 177
12. 5  小结 180
第13 章  卤素车灯热仿真实例 181
13. 1  车灯背景 181
13. 2  车灯热设计目标 182
13. 3  卤素车灯热交换架构 182
13. 3. 1  热辐射背景 182
13. 3. 2  卤素车灯热交换 184
13. 4  卤素车灯热仿真 185
13. 4. 1  建立模型 185
13. 4. 2  求解计算 207
13. 4. 3  仿真结果分析 208
13. 5  小结 210
第14 章  汽车空调箱线性度仿真 211
14. 1  汽车空调箱背景及简介 211
14. 2  汽车空调箱温度控制线性度设计目标 213
14. 3  汽车空调箱温度控制线性度设计关键参数 214
14. 4  汽车空调箱温度控制线性度仿真实例 214
14. 4. 1  汽车空调箱温度控制线性度仿真背景 214
14. 4. 2  加热器热和流动特性仿真 215
14. 4. 3  空调箱线性度仿真 226
14. 5  小结 242
参考文献 243
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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作为一名一直致力于提升工作效率的工程师,我深知能够熟练运用仿真工具来优化设计的重要性。《FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析》这本书,为我提供了一个极佳的平台来实现这一目标。我最欣赏的是书中对“流程优化”的细致讲解。书中不仅教我如何一步步完成一个仿真项目,更重要的是,它教会我如何以一种系统性的思维来处理仿真任务。例如,在进行几何清理时,作者详细介绍了如何识别和修复可能导致网格问题的几何缺陷,以及如何使用 FloEFD 内置的工具来高效地完成这些工作。在网格划分环节,作者不仅讲解了不同网格策略的优缺点,还提供了许多实用的技巧,比如如何通过局部网格加密来提高关键区域的计算精度,同时保持整体计算量在一个可接受的范围内。这些“细节”看似微小,却在实际工作中能显著提升仿真效率和结果的可靠性。此外,书中对结果后处理的讲解也非常到位。作者不仅仅展示了如何查看速度、压力、温度等基本云图,更重要的是,如何通过自定义探针、绘制剖面线、计算流量和热负荷等高级后处理手段,来提取有价值的工程信息,从而为设计决策提供有力支持。通过学习这些方法,我能够更有效地评估不同设计方案的性能,并快速找到最优的解决方案。这种能够指导我实际工作并直接提升效率的“干货”,让我觉得这本书的价值远超其本身的价格。

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这本书最令我眼前一亮的地方在于其丰富的案例分析部分。作者并没有停留在软件操作的层面,而是将仿真技术与实际的工程应用紧密结合,通过一系列贴近工业生产实际的案例,生动地展示了 FloEFD 在解决工程问题中的强大能力。我个人尤其对书中关于电子设备散热的案例印象深刻。在如今电子产品性能飞速提升的背景下,如何有效解决散热问题已成为设计的关键挑战。书中通过对不同散热方案(如不同形状的散热片、风扇的布置、导热材料的选择)进行 FloEFD 仿真分析,直观地展示了各种设计优化手段对散热效率的影响。我特别欣赏作者在分析过程中对细节的关注,例如如何准确地建模风扇产生的气流,如何考虑PCB板上发热器件的精确位置和功率,以及如何通过结果后处理来评估不同方案的性能。这些案例不仅仅是演示,更像是一份份详尽的“教科书”,教会我们如何将理论知识转化为解决实际问题的工具。此外,书中还包含了化工设备、汽车零部件等多个领域的案例,这些案例的广泛性极大地拓展了我的视野,让我看到了 FloEFD 在不同行业中的应用潜力。通过学习这些案例,我不仅学会了如何运用 FloEFD 来解决具体的工程问题,更重要的是,我开始思考如何将这种仿真思维应用到我自己的工作项目中,去发现和解决潜在的工程难题。这种能力,远比单纯掌握软件操作更为宝贵。

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我是一名对仿真技术充满好奇但又缺乏系统指导的机械工程师。《FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析》这本书,犹如一位经验丰富的向导,为我打开了 FloEFD 的大门。让我印象最深刻的是书中对“参数化研究”和“设计优化”的强调。许多仿真书籍往往只关注单个工况的分析,而这本书则更进一步,指导我们如何利用 FloEFD 的参数化扫描功能,系统地评估不同设计参数对仿真结果的影响。例如,在优化散热片的设计时,我们可以改变散热片的厚度、高度、片距等参数,然后通过 FloEFD 自动进行多次仿真,最终找出最优的设计组合。这种“试错”式的迭代过程,在实际工作中往往耗时耗力,而通过仿真工具可以高效地完成,大大缩短了产品研发周期。书中对“设计空间探索”的指导,更是让我看到了仿真技术在创新设计中的巨大潜力。此外,本书在案例分析中,还经常提及如何结合实验数据来验证仿真结果的准确性,并在此基础上进行模型修正。这种“仿真与实验相结合”的方法,是确保仿真结果可靠性的关键。我尤其欣赏作者在处理模型误差和不确定性时的严谨态度,这让我明白仿真并不是万能的,而是需要谨慎对待并不断验证的。通过学习这些内容,我不仅掌握了 FloEFD 的操作技巧,更重要的是,我开始理解了如何将仿真技术融入到整个产品设计流程中,从而实现更高效、更创新的设计。

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读完《FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析》,我最直观的感受是,这本书提供了一个非常“接地气”的学习体验。作者在编写过程中,充分考虑到了初学者可能遇到的困难,并以一种循序渐进、由浅入深的方式进行讲解。我尤其喜欢书中对“结果解读”的细致指导。通常情况下,仿真软件可以生成各种各样的结果图,但如何从这些结果图中提取有价值的工程信息,却是许多初学者面临的挑战。这本书在这方面做得尤为出色。它不仅仅是展示速度、压力、温度等基本云图,更重要的是,它教会我们如何通过各种后处理手段,例如绘制流线、分析壁面剪切应力、计算能量守恒等,来深入理解流体流动和热量传递的物理过程。作者通过大量的案例分析,生动地展示了如何利用这些结果来评估设计方案的优劣,比如如何通过温度分布来判断电子元器件的散热是否充分,如何通过压力损失来评估管道系统的能耗。这种“将仿真结果转化为设计决策”的能力,是我在学习过程中最宝贵的收获之一。此外,本书在讲解过程中,也经常穿插一些“小贴士”和“注意事项”,这些都是作者在实际工作中积累的宝贵经验,对于帮助我们避免常见的错误非常有帮助。总而言之,这本书不仅仅是一本关于软件操作的手册,更是一本关于如何运用仿真思维解决工程问题的指南。

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坦白说,在接触《FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析》这本书之前,我对 CFD 仿真领域一直抱有一种敬畏又略带畏惧的态度。复杂的理论公式、繁琐的操作步骤,总是让我觉得难以入门。《FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析》这本书,彻底改变了我的看法。作者以一种极其平易近人的方式,将 FloEFD 这一强大的仿真工具呈现在我面前。我最开始被吸引的是其清晰的结构。它不像一些学术著作那样充斥着晦涩难懂的数学推导,而是从最基础的软件界面介绍开始,逐步深入到每一个关键功能模块。我尤其喜欢书中关于“物理边界条件”的讲解。作者通过各种生动的例子,说明了如何根据实际的工程场景来选择和设置边界条件,比如如何正确模拟风扇的进气和出气,如何处理加热器表面的传热,以及如何定义流体与固体之间的接触面。这些看似简单的设置,却往往是影响仿真结果准确性的关键。书中通过对比不同边界条件设置下的仿真结果,直观地展示了其重要性,让我从实践中深刻理解了理论的意义。更令我惊喜的是,本书并没有将仿真停留在理论层面,而是通过大量的“案例分析”,将所学的知识转化为解决实际工程问题的能力。例如,在处理电子产品散热问题时,书中详细讲解了如何建立一个逼真的仿真模型,如何设置内部发热器件的功率,以及如何评估不同散热片设计的散热效果。这些案例不仅让我学会了如何使用 FloEFD,更重要的是,它启发了我如何将仿真技术应用于我自己的工作中,去解决我曾经觉得棘手的工程难题。

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从我一个初学者的角度来看,《FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析》在概念讲解方面做得尤为出色。它不仅仅是罗列操作步骤,而是深入浅出地解释了 CFD 仿真背后的基本原理。例如,在谈到网格划分时,作者并没有简单地介绍“好网格”的标准,而是详细阐述了不同类型网格(结构网格、非结构网格)的优缺点,以及它们对求解精度和计算效率的影响,并且着重强调了网格质量的重要性,比如正交性、长宽比等参数对数值稳定性的影响。这种讲解方式,让我不仅仅是“照猫画虎”地操作,而是真正理解了为什么要这样做,这样做会带来什么后果。同样,在讨论湍流模型时,作者并没有仅仅列举几种模型(如 K-epsilon, K-omega SST),而是从雷诺时均 Navier-Stokes (RANS) 方程出发,解释了引入湍流模型是为了近似处理高频的脉动速度,并且针对不同的流动特性(如边界层内的流动、自由剪切流等)推荐了不同的模型。这种循序渐进的讲解,让我逐渐建立了对 CFD 物理过程的直观认识。更难得的是,书中在案例分析中,也始终贯穿着对物理现象的深入解读。比如在分析自然对流时,作者会详细解释温度梯度如何引起密度变化,进而驱动流体运动,并通过仿真结果来验证这些物理过程。这种将理论与仿真紧密结合的讲解,让我受益匪浅,也为我今后独立进行仿真分析打下了坚实的基础。

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作为一名在机械设计领域摸爬滚打多年的工程师,我深知“理论联系实际”的重要性。而《FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析》这本书,恰恰是这方面的一个绝佳典范。它并没有拘泥于软件的表面操作,而是深入到每一个仿真步骤背后的工程含义。我尤其欣赏书中在讲解“网格划分”时所展现的深度。它不仅仅是教我如何生成网格,更重要的是,它阐述了不同网格类型、不同网格密度以及不同网格质量对仿真结果的影响。作者通过具体的案例,展示了如何通过局部网格加密来精确捕捉流动细节,例如在有流动分离或涡产生区域,以及如何在保证计算精度的同时,通过优化网格来降低计算成本。这种对网格“艺术”的深入剖析,让我从单纯的“操作者”变成了更具洞察力的“分析者”。此外,书中关于“模型选择”的讲解也让我受益匪浅。面对复杂的工程问题,如何选择合适的湍流模型、热传递模型,以及如何恰当地设置材料属性,都是至关重要的。作者通过大量的实际案例,详细地展示了不同模型选择对结果的影响,比如在分析空气动力学外形时,如何选择合适的湍流模型来捕捉边界层行为;在分析热交换器时,如何考虑流体与固体之间的多物理场耦合。这种理论与实践的深度结合,不仅提升了我的仿真技能,更重要的是,它帮助我建立了一种“基于物理的仿真思维”,让我能够更自信地应对更复杂、更具挑战性的工程问题。

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作为一名初涉 CFD 领域的工程师,我一直渴望找到一本能够系统性地讲解 FloEFD 的入门书籍,而《FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析》这本书恰好满足了我的需求。在阅读过程中,我最深刻的感受是作者在内容组织上的严谨与清晰。首先,书中对 FloEFD 软件的基本操作进行了详尽的介绍,从模型的导入、几何清理,到网格划分、物理模型的选择,再到求解器的设置和结果的后处理,每一个步骤都讲解得细致入微,配以大量的截图,使得即使是像我这样完全零基础的读者,也能快速上手。作者并没有将这些操作技巧视为理所当然,而是花费了大量篇幅来解释每一个选项背后的含义以及它们对仿真结果的影响。例如,在介绍网格划分时,作者不仅仅是告诉读者如何生成网格,更重要的是阐述了不同网格策略(如局部网格加密、边界层网格设置)对计算精度和效率的权衡,以及如何根据具体的工程问题来选择最优的网格参数。这种由浅入深、循序渐进的讲解方式,让我对 FloEFD 的操作流程有了全面的认识,不再感到无从下手。更重要的是,书中对物理模型的选择和设置也进行了深入的探讨。流体仿真涉及到湍流模型、热传递模型等多种复杂的物理现象,而不同的模型选择会直接影响到仿真结果的准确性。作者通过大量的案例分析,向我们展示了如何根据实际的工程需求,恰当地选择和配置这些模型。例如,在分析翅片散热器时,书中详细讲解了如何选择合适的湍流模型来捕捉复杂的流动分离和再附现象,以及如何考虑辐射传热对整体散热效果的影响。这种理论与实践相结合的讲解方式,不仅提升了我的软件操作能力,更重要的是培养了我对 CFD 仿真物理本质的理解。

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我之所以对《FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析》这本书赞不绝口,是因为它在“易用性”与“深度”之间找到了一个绝佳的平衡点。作为一款强大而复杂的仿真软件,FloEFD 的学习曲线对初学者而言可能显得陡峭。然而,本书作者在编写时,充分考虑到了这一点,以一种非常友好的方式呈现了软件的功能。书中从最基础的几何建模和导入开始,一步步引导读者完成整个仿真流程,每一步的操作都配有清晰的截图和详细的文字说明,使得整个过程既直观又易于理解。我尤其欣赏书中对“物理输入”的强调,例如如何正确设置流体的物性参数、边界条件(如速度入口、压力出口、壁面条件等),以及如何根据实际情况选择合适的湍流模型和热传递模型。作者通过大量的实例,展示了这些物理输入的合理性选择对仿真结果准确性的决定性影响。更重要的是,本书并未止步于简单的软件操作,而是通过大量的“案例分析”,将这些基础操作和物理概念融会贯通,教会读者如何将 FloEFD 应用于解决实际的工程问题。这些案例覆盖了电子散热、流体机械、传热设备等多个领域,极大地拓宽了我的工程视野,让我能够从更广阔的视角去理解仿真技术的价值。总而言之,这本书对于希望快速掌握 FloEFD 并将其应用于工程实践的工程师来说,是一本不可多得的优质教材。

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作为一名在实际工程项目中经常需要处理流体和热力学问题的工程师,《FloEFD流动与传热仿真入门及案例分析》这本书对我来说,简直是一本“神器”。它不仅仅教授了如何使用 FloEFD 这款强大的仿真软件,更重要的是,它教会了我如何用一种系统性的、基于物理的思维来解决工程问题。我最欣赏的是书中对“瞬态仿真”的讲解。在许多实际应用中,例如开关过程、动态响应等,瞬态仿真比稳态仿真更能真实地反映工程系统的行为。这本书详细地介绍了如何设置瞬态仿真,如何选择时间步长,以及如何分析随时间变化的仿真结果。这对于我理解一些动态过程,例如水泵的启动和停机过程中的压力波动,或者风扇在启动时的瞬态气流变化,都提供了非常清晰的指导。此外,书中关于“多物理场耦合”的讲解也让我大开眼界。很多实际工程问题,例如流固耦合、电热耦合等,都需要考虑不同物理现象之间的相互作用。本书通过具体的案例,展示了如何利用 FloEFD 来实现这些多物理场耦合分析,例如分析流体流动对结构变形的影响,或者电子元件发热对周围流体温度分布的影响。这些内容极大地拓展了我解决工程问题的能力范围,让我能够从更全面的角度去审视和解决复杂的工程挑战。这本书的价值,远远超出了我的预期,它已经成为我工作中最得力的助手之一。

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