ANSYS CFX流體動力學模擬案例詳解(視頻教學版)/CAX工程應用叢書

作者：編者:丁源|責編:王金柱
出版社：清華大學
ISBN：9787302675617

出版日期：2024/12/01
裝幀：平裝
頁數：359

人民幣：RMB 99 元售價：元

內容大鋼

本書通過大量實例系統地介紹了ANSYS CFX的使用方法。全書分為兩部分，共16章，第一部分內容包括流體力學與計算流體力學的基礎理論、CFX軟體介紹創建幾何模型、生成網格、CFX前處理、CFX數值求解和CFX后處理。第二部分詳細講解CFX在穩態與非穩態模擬實例、內部/外部流動分析、多相流分析、空調通風和傳熱流動分析、多孔介質和氣固兩相分析、化學反應分析和動網格分析，最後給出了CFX在Workbench中的應用。本書針對每個CFX可以解決的流體模擬問題進行詳細講解並輔以相應的實例，使讀者能夠快速、熟練、深入地掌握CFX軟體的工作流程和計算方法。
本書結構嚴謹，條理清晰，重點突出，不僅適合廣大CFX初、中級讀者學習使用，也可作為高校相關專業以及社會有關培訓機構的教材，同時還可以作為工程技術人員的參考用書。

作者介紹

編者:丁源|責編:王金柱
丁源，北航研究生，曾就職于五洲工程設計研究院，現為中國科學院光電研究院高級工程師。從事光機結構設計、精密機械設計工作。熟練掌握相關有限元分析軟體，已從事機械設計及模擬計算工作十余年。精通ANSYS、AUTOCAD、UGNX、SolidWorks等軟體，曾出版多部暢銷書。

第1章  流體力學與計算流體力學基礎
  1.1  流體力學基礎
    1.1.1  基本概念
    1.1.2  流體流動的分類
    1.1.3  邊界層和物體阻力
    1.1.4  層流和湍流
    1.1.5  流體流動的控制方程
    1.1.6  邊界條件與初始條件
  1.2  計算流體力學基礎
    1.2.1  計算流體力學的發展
    1.2.2  計算流體力學的求解過程
    1.2.3  數值模擬方法和分類
    1.2.4  有限體積法的基本思想
    1.2.5  有限體積法的求解方法
  1.3  計算流體力學的應用領域
  1.4  常用的CFD商用軟體
    1.4.1  PHOENICS
    1.4.2  STAR-CD
    1.4.3  STAR-CCM+
    1.4.4  FLUENT
    1.4.5  CFX
  1.5  本章小結
第2章  CFX軟體簡介
  2.1  CFX的軟體結構
    2.1.1  啟動CFX
    2.1.2  前處理器
    2.1.3  求解管理器
    2.1.4  后處理器
  2.2  CFX的文件類型
  2.3  本章小結
第3章  創建幾何模型
  3.1  建立幾何模型概述
  3.2  SpaceClaim簡介
  3.3  草圖模式
    3.3.1  進入草圖模式
    3.3.2  創建草圖
  3.4  創建3D幾何體
    3.4.1  拉伸
    3.4.2  旋轉
    3.4.3  掃掠
  3.5  導入外部CAD文件
  3.6  創建幾何體的實例操作
  3.7  本章小結
第4章  生成網格
  4.1  網格生成概述
  4.2  ANSYS ICEM CFD簡介
    4.2.1  ICEM CFD的工作流程
    4.2.2  ICEM CFD的文件類型
    4.2.3  ICEM CFD的用戶界面
  4.3  ANSYS ICEM CFD基本用法

    4.3.1  創建幾何模型
    4.3.2  導入幾何文件
    4.3.3  生成網格
    4.3.4  生成塊
    4.3.5  編輯網格
    4.3.6  輸出網格
  4.4  ANSYS ICEM CFD實例分析
    4.4.1  啟動ICEM CFD並建立分析項目
    4.4.2  導入幾何模型
    4.4.3  建立模型
    4.4.4  生成網格
    4.4.5  編輯網格
    4.4.6  輸出網格
  4.5  本章小結
第5章  CFX前處理
  5.1  新建工程項目與網格導入
    5.1.1  新建工程項目
    5.1.2  導入網格
    5.1.3  保存項目
  5.2  設置計算域
    5.2.1  Basic Settings（基本設置）選項卡
    5.2.2  Fluid Models（流體模型）選項卡
    5.2.3  Initialization（初始化）選項卡
    5.2.4  Fluid Specific Models（特定流體模型）選項卡
    5.2.5  Fluid Pairs Models（流體對模型）選項卡
    5.2.6  Porosity Settings（多孔介質設置）選項卡
  5.3  設置邊界條件
    5.3.1  邊界條件的創建
    5.3.2  邊界條件的類型
  5.4  設置初始條件
  5.5  設置求解器
    5.5.1  Basic Settings（基本設置）選項卡
    5.5.2  Equation Class Settings（方程分類設置）選項卡
    5.5.3  Advanced Options（高級設置）選項卡
  5.6  輸出文件和設置監控
  5.7  本章小結
第6章  CFX數值求解
  6.1  啟動求解管理器
  6.2  工作界面
  6.3  求解文件輸出
  6.4  本章小結
第7章  CFX后處理
  7.1  啟動后處理器
  7.2  工作界面
  7.3  創建位置
    7.3.1  Point（生成點）
    7.3.2  Point Cloud（點雲）
    7.3.3  Line（線）
    7.3.4  Plane（面）
    7.3.5  Volume（體）

    7.3.6  Isosurface（等值面）
    7.3.7  Iso Clip（區域值面）
    7.3.8  Vortex Core Region（型芯區域）
    7.3.9  Surface of Revolution（旋轉面）
    7.3.10  Polyline（曲線）
    7.3.11  User Surface（自定義面）
    7.3.12  Surface Group（多組面）
  7.4  創建對象
    7.4.1  創建Vector（矢量）對象
    7.4.2  創建Contour（雲圖）對象
    7.4.3  創建Streamline（流線）對象
    7.4.4  創建Particle Track（粒子軌跡）對象
    7.4.5  創建Volume Rendering（體繪製）對象
    7.4.6  創建Text（文本）對象
    7.4.7  其他創建對象
  7.5  創建數據
    7.5.1  Variables（變數）
    7.5.2  Expressions（表達式）
  7.6  本章小結
第8章  穩態和非穩態模擬實例
  8.1  噴射混合管內的穩態流動
    8.1.1  案例介紹
    8.1.2  啟動CFX並建立分析項目
    8.1.3  導入網格
    8.1.4  設置隨溫度變化的物質參數
    8.1.5  修改物質屬性
    8.1.6  邊界條件
    8.1.7  初始條件
    8.1.8  求解控制
    8.1.9  計算求解
    8.1.10  結果后處理
  8.2  煙囪非穩態流動
    8.2.1  案例介紹
    8.2.2  啟動CFX並建立分析項目
    8.2.3  導入網格
    8.2.4  設置隨溫度變化的物質參數
    8.2.5  設置分析類型
    8.2.6  邊界條件
    8.2.7  初始條件
    8.2.8  求解控制
    8.2.9  輸出控制
    8.2.10  計算求解
    8.2.11  結果后處理
  8.3  本章小結
第9章  內部流動分析實例
  9.1  圓管內氣體的流動
    9.1.1  案例介紹
    9.1.2  啟動CFX並建立分析項目
    9.1.3  導入網格
    9.1.4  邊界條件

    9.1.5  初始條件
    9.1.6  求解控制
    9.1.7  計算求解
    9.1.8  結果后處理
  9.2  靜態混合器內水的流動
    9.2.1  案例介紹
    9.2.2  啟動CFX並建立分析項目
    9.2.3  導入網格
    9.2.4  邊界條件
    9.2.5  初始條件
    9.2.6  求解控制
    9.2.7  計算求解
    9.2.8  結果后處理
  9.3  本章小結
第10章  外部流動分析實例
  10.1  鈍體繞流
    10.1.1  案例介紹
    10.1.2  啟動CFX並建立分析項目
    10.1.3  導入網格
    10.1.4  邊界條件
    10.1.5  初始條件
    10.1.6  求解控制
    10.1.7  計算求解
    10.1.8  結果后處理
  10.2  機翼超音速流動
    10.2.1  案例介紹
    10.2.2  啟動CFX並建立分析項目
    10.2.3  導入網格
    10.2.4  邊界條件
    10.2.5  初始條件
    10.2.6  求解控制
    10.2.7  計算求解
    10.2.8  結果后處理
  10.3  本章小結
第11章  多相流分析實例
  11.1  自由表面流動
    11.1.1  案例介紹
    11.1.2  啟動CFX並建立分析項目
    11.1.3  導入網格
    11.1.4  導入表達式
    11.1.5  邊界條件
    11.1.6  初始條件
    11.1.7  自適應網格設置
    11.1.8  求解控制
    11.1.9  計算求解
    11.1.10  結果后處理
  11.2  混合容器內多相流動
    11.2.1  案例介紹
    11.2.2  啟動CFX並建立分析項目
    11.2.3  導入網格

    11.2.4  邊界條件
    11.2.5  初始條件
    11.2.6  求解控制
    11.2.7  計算求解
    11.2.8  結果后處理
  11.3  本章小結
第12章  空調通風和傳熱流動分析實例
  12.1  空調通風
    12.1.1  案例介紹
    12.1.2  啟動CFX並建立分析項目
    12.1.3  導入網格
    12.1.4  導入CCL文件
    12.1.5  編譯Fortune子程序
    12.1.6  設置CEL程序
    12.1.7  設置分析類型
    12.1.8  邊界條件
    12.1.9  初始條件
    12.1.10  求解控制
    12.1.11  輸出控制
    12.1.12  計算求解
    12.1.13  結果后處理
  12.2  傳熱流動分析
    12.2.1  案例介紹
    12.2.2  啟動CFX並建立分析項目
    12.2.3  導入網格
    12.2.4  編輯物質屬性
    12.2.5  邊界條件
    12.2.6  求解控制
    12.2.7  計算求解
    12.2.8  結果后處理
  12.3  本章小結
第13章  多孔介質和氣固兩相分析實例
  13.1  催化轉換器內多孔介質流動
    13.1.1  案例介紹
    13.1.2  啟動CFX並建立分析項目
    13.1.3  導入CCL文件
    13.1.4  導入網格
    13.1.5  邊界條件
    13.1.6  初始條件
    13.1.7  求解控制
    13.1.8  離散化設置
    13.1.9  計算求解
    13.1.10  結果后處理
  13.2  氣升式反應器內氣固兩相流動
    13.2.1  案例介紹
    13.2.2  啟動CFX並建立分析項目
    13.2.3  導入網格
    13.2.4  邊界條件
    13.2.5  初始條件
    13.2.6  求解控制

    13.2.7  計算求解
    13.2.8  結果后處理
  13.3  本章小結
第14章  化學反應分析實例
  14.1  室內甲烷燃燒模擬
    14.1.1  案例介紹
    14.1.2  啟動CFX並建立分析項目
    14.1.3  導入網格
    14.1.4  反應混合物屬性
    14.1.5  邊界條件
    14.1.6  初始條件
    14.1.7  求解控制
    14.1.8  計算求解
    14.1.9  結果后處理
  14.2  煤粉燃燒
    14.2.1  案例介紹
    14.2.2  啟動CFX並建立分析項目
    14.2.3  導入網格
    14.2.4  導入CCL文件
    14.2.5  邊界條件
    14.2.6  初始條件
    14.2.7  求解控制
    14.2.8  計算求解
    14.2.9  結果后處理
  14.3  旋轉爐煤粉燃燒
    14.3.1  項目導入
    14.3.2  修改邊界條件
    14.3.3  計算求解
    14.3.4  結果后處理
  14.4  旋轉爐煤粉燃燒生成NO模擬
    14.4.1  項目導入
    14.4.2  修改邊界條件
    14.4.3  計算求解
    14.4.4  結果后處理
  14.5  本章小結
第15章  動網格分析實例
  15.1  球閥流動
    15.1.1  案例介紹
    15.1.2  啟動CFX並建立分析項目
    15.1.3  導入網格
    15.1.4  設置分析類型
    15.1.5  邊界條件
    15.1.6  初始條件
    15.1.7  求解控制
    15.1.8  輸出控制
    15.1.9  計算求解
    15.1.10  結果后處理
  15.2  浮標運動分析
    15.2.1  案例介紹
    15.2.2  啟動CFX並建立分析項目

    15.2.3  導入網格
    15.2.4  導入表達式
    15.2.5  設置分析類型
    15.2.6  邊界條件
    15.2.7  初始條件
    15.2.8  求解控制
    15.2.9  輸出控制
    15.2.10  計算求解
    15.2.11  結果后處理
  15.3  本章小結
第16章  CFX在Workbench中的應用
  16.1  圓管內氣體的流動
    16.1.1  案例介紹
    16.1.2  啟動Workbench並建立分析項目
    16.1.3  導入幾何體
    16.1.4  劃分網格
    16.1.5  邊界條件
    16.1.6  初始條件
    16.1.7  求解控制
    16.1.8  計算求解
    16.1.9  結果后處理
    16.1.10  保存與退出
  16.2  三通內氣體的流動
    16.2.1  案例介紹
    16.2.2  啟動Workbench並建立分析項目
    16.2.3  導入幾何體
    16.2.4  劃分網格
    16.2.5  邊界條件
    16.2.6  初始條件
    16.2.7  求解控制
    16.2.8  計算求解
    16.2.9  結果后處理
    16.2.10  保存與退出
  16.3  本章小結
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