ANSYS FLUENT流體分析與工程實例 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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段中喆編著 著

圖書標籤:

• ANSYS Fluent
• 流體分析
• CFD
• 計算流體力學
• 工程實例
• 數值模擬
• 流體動力學
• 傳熱學
• 有限元分析
• 工程應用

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121271021

商品編碼：10023850491

齣版時間：2015-10-01

作  者:段中喆 編著 定  價:65 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2015年10月01日 頁  數:439 裝  幀:平裝 ISBN:9787121271021 ●部分基礎知識與ANSYSFLUENT操作
●第1章計算流體力學（CFD）概述1
●1.1流體力學基礎知識1
●1.2計算流體動力學的主要方法2
●1.3計算流體動力學問題的解決過程3
●1.4計算流體動力學商業軟件介紹4
●1.4.1前處理軟件4
●1.4.2求解器7
●1.4.3後處理13
●1.5本章小結15
●第2章網格基礎與基本操作16
●2.1CFD網格前處理16
●2.1.1劃分網格的目的16
●2.1.2網格劃分的幾何要素16
●2.1.3網格形狀及拓撲結構17
●2.1.4結構與非結構網格19
●2.1.5壁麵和近壁區網格處理原則21
●2.1.6網格質量評價標準23
●2.1.7選擇閤適的網格23
●2.2Pointwise結構網格的劃分24
●部分目錄

內容簡介

本書詳細介紹瞭ANSYSFLUENT軟件的基礎理論、操作方法和模擬實例，簡單介紹瞭Pointwise軟件和ICEMCFD軟件的使用方法。全書共8章。靠前章介紹流體力學的基礎知識、CFD發展簡史，以及幾種主流的CFD前處理、求解器和後處理軟件；第2章介紹采用Pointwise劃分結構網格和采用ICEM劃分非結構網格；第3章講解ANSYSFLUENT的安裝與基本操作，以冷熱水換熱模型算例進行ANSYSFLUENT流程介紹；第4章講解ANSYSFLUENT的各種邊界條件意義及設置方法；第5章講解ANSYSFLUENT的湍流模型設置方法及各項參數的意義；第6章對FLUENT中的傳熱模型、燃燒模型、汙染物模型、離散相模型、多相流模型、凝固與熔化模型及氣動噪聲模型的理論和設置方法進行講解和說明；第7章對工程中二維流體力學問題給齣瞭11個常用的模型算例；第8章對工程中三維流體力學問題給齣瞭7個算例。

深入流體世界的奧秘：從理論到實踐的工程探索 本書旨在帶領讀者走進宏偉而復雜的流體世界，深入剖析流體行為背後的科學原理，並在此基礎上，展現如何將這些理論知識轉化為解決實際工程問題的強大工具。我們不局限於單一的軟件或技術，而是緻力於構建一個全麵的理解框架，讓讀者能夠融會貫通，靈活運用各種方法來應對流體工程中的挑戰。 第一部分：流體動力學的基石與演進 我們將從流體力學的基本概念入手，如同建築的根基，為後續深入的探索打下堅實的基礎。這裏，讀者將接觸到流體靜力學、流體運動學以及流體動力學等核心分支。我們會詳細闡述物質的連續介質假設，理解密度、壓力、粘度等關鍵物理量的定義及其在不同流體狀態下的錶現。 流體靜力學： 探討靜止流體所受的力，如壓力分布、浮力定律、帕斯卡原理等，並介紹其在液壓係統、浮體設計等領域的應用。 流體運動學： 關注流體的運動狀態，而不考慮引起運動的力。我們將分析流體質點的速度、加速度、流綫、跡綫、流管等概念，區分層流與湍流，並引入伯努利方程等描述理想流體運動的能量守恒關係。 流體動力學： 深入研究力與流體運動之間的關係。我們將詳細介紹牛頓第二定律在流體力學中的體現，如動量方程。粘性流體的行為將是重點，納維-斯托剋斯方程組的推導與意義將被細緻講解，揭示其在描述真實流體復雜運動中的核心地位。 在此基礎上，我們還將追溯流體力學的發展曆程，介紹麥剋斯韋、雷諾、普朗特等先驅者的貢獻，以及現代流體力學理論是如何在他們的基礎上不斷完善和擴展的。這部分內容將幫助讀者建立起對流體科學發展的宏觀認識，理解理論演進的脈絡。 第二部分：數值模擬的理論框架與方法論 隨著計算科學的飛速發展，數值模擬已成為現代流體工程不可或缺的工具。本部分將聚焦於數值模擬的理論基礎與通用方法論，為讀者理解和應用各種數值分析工具奠定堅實的理論功底。 偏微分方程與數值離散： 流體力學方程組（如納維-斯托剋斯方程）本質上是一組復雜的偏微分方程。我們將介紹求解這些方程的通用數值方法，包括有限差分法、有限體積法和有限元法。讀者將瞭解這些方法的原理，如何將連續的偏微分方程轉化為離散的代數方程組，以及不同離散方法的優缺點和適用場景。 網格生成與質量： 任何數值模擬都離不開對計算域進行離散化，即網格劃分。我們將探討不同類型的網格（結構網格、非結構網格、混閤網格）及其生成技術，並強調網格質量對計算精度和穩定性的重要影響。如何根據幾何形狀和流動特點選擇閤適的網格策略將是關鍵。 求解算法與收斂性： 離散化得到的代數方程組需要通過迭代或直接求解算法來獲得數值解。我們將介紹常見的求解器類型，如壓力-速度耦閤算法（如SIMPLE族算法）、時間推進格式（如嚮前歐拉、嚮後歐拉、Crank-Nicolson等）以及收斂準則和穩定性分析。理解這些算法的工作原理，有助於讀者判斷模擬結果的可靠性。 湍流模型： 湍流是流體工程中最普遍也是最復雜的現象之一。我們將詳細介紹各種湍流模型，包括雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）模型（如Spalart-Allmaras、k-ε、k-ω模型及其改進型），大渦模擬（LES）和直接數值模擬（DNS）的概念和適用範圍。讀者將學習如何根據工程問題的特點選擇最閤適的湍流模型。 第三部分：關鍵工程領域的流體分析實踐 理論與方法論的鋪墊旨在服務於實際工程應用。本部分將深入探討流體分析在多個關鍵工程領域的具體應用，通過案例分析和問題導嚮的學習，幫助讀者將所學知識轉化為解決實際問題的能力。 航空航天工程： 飛機繞流、發動機進氣道設計、機翼氣動性能分析、航天器姿態控製等。我們將討論如何利用流體模擬評估空氣動力學特性，優化翼型設計，預測飛行器的升力、阻力等關鍵參數。 汽車工程： 車輛外形空氣動力學優化、發動機冷卻係統設計、乘客艙通風與空調、製動係統散熱等。本部分將重點關注如何通過模擬減小風阻，提高燃油經濟性，改善車內舒適性，以及確保關鍵部件的可靠運行。 能源與動力工程： 火力發電廠鍋爐燃燒與煙氣流動、燃氣輪機葉片流動、風力發電機組性能分析、水輪機設計、核反應堆冷卻等。我們將探討如何模擬復雜多相流動，優化燃燒效率，預測設備壽命，並確保能源係統的安全穩定運行。 化工與過程工程： 反應器設計與優化、混閤器性能評估、分離設備（如塔、精餾柱）內部流動分析、管道輸送與泵設計等。讀者將瞭解如何利用流體模擬來提高化學反應效率，優化物料混閤，確保分離過程的有效性，並進行流體輸送係統的可靠性設計。 環境工程： 城市通風與汙染物擴散模擬、河流湖泊水體流動與水質模擬、廢水處理過程分析、海洋工程結構物周圍水流影響評估等。我們將研究如何利用流體模擬預測環境汙染物的傳播路徑，評估水利工程對生態環境的影響，並設計更有效的汙染控製方案。 生物醫學工程： 血液流動模擬、呼吸係統流動分析、藥物輸送係統設計、醫療器械（如人工心髒瓣膜）性能評估等。本部分將展示流體分析在理解和改善人體生理過程，以及開發新型醫療技術方麵的巨大潛力。 在每個工程領域，我們將不僅僅停留在理論的介紹，而是會側重於實際問題的分析框架、建模思路、結果解讀和工程決策的製定。我們會討論如何將實際工程需求轉化為數值模擬的輸入，如何根據模擬結果對設計進行迭代優化，以及如何結閤實驗數據對模擬結果進行驗證。 第四部分：麵嚮未來的流體工程 最後，我們將展望流體工程的未來發展趨勢，包括但不限於： 人工智能與機器學習在流體分析中的融閤： 如何利用AI加速湍流模型開發，優化網格生成，預測流動行為，以及實現智能化的設計與控製。 高性能計算與並行計算的發展： 如何利用更強大的計算資源處理更大規模、更精細的流體模擬，以及應對日益復雜的工程問題。 多物理場耦閤模擬： 流體現象往往與其他物理現象（如傳熱、結構變形、化學反應、電磁場等）相互耦閤。我們將探討如何進行多物理場耦閤分析，以更全麵地理解和解決工程問題。 新型流體材料與微尺度流動： 納米流體、智能材料以及微流控等新興領域的研究與應用。 本書的編寫宗旨是提供一個係統、全麵、深入的學習路徑，幫助讀者不僅掌握流體分析的工具，更能培養獨立分析問題、解決問題的能力，從而在不斷發展的工程領域中，成為一名優秀的流體工程師。

評分☆☆☆☆☆

這本《ANSYS FLUENT流體分析與工程實例》的價值，在我看來，體現在它能夠將復雜的CFD理論，通過一係列精心設計的工程案例，變得觸手可及。我一直對微流控技術和生物醫藥領域的應用感到好奇，而這本書中關於微通道內流體輸運的分析，恰好滿足瞭我的這一興趣。作者詳細展示瞭如何在FLUENT中模擬微米尺度的流動，如何考慮錶麵效應和毛細管力，以及如何分析流體在微通道中的混閤和傳質過程。他對於網格的細緻劃分以及如何選擇閤適的物理模型（例如，考慮錶麵張力模型）的講解，讓我對微尺度流動的模擬有瞭更深入的理解。書中還探討瞭如何優化微通道的設計，以提高混閤效率或實現特定的流體分離功能。這些內容對於我瞭解生物芯片、藥物遞送等前沿技術非常有幫助，也讓我看到瞭CFD在生命科學領域的巨大潛力。

評分☆☆☆☆☆

《ANSYS FLUENT流體分析與工程實例》給我最大的感受就是它的“接地氣”。很多理論書籍總是停留在數學推導和模型建立的層麵，而這本書則聚焦於如何將這些理論應用到實際工程問題中。我最感興趣的章節是關於內燃機燃燒模擬的部分。作者並沒有迴避復雜的化學反應動力學和多相流耦閤問題，而是通過一個具體的案例，詳細展示瞭如何在FLUENT中設置化學反應模型、考慮燃料噴射和混閤過程，以及如何分析燃燒産物的生成和排放。書中對於網格劃分策略的討論也很有深度，特彆是針對復雜幾何形狀（如燃燒室）的網格生成技巧，以及如何保證網格質量以獲得可靠的計算結果。我以前總覺得燃燒模擬非常睏難，但通過這本書的講解，我開始明白其背後的邏輯和關鍵環節。此外，書中還提到瞭如何進行模型驗證，將計算結果與實驗數據進行對比，這一點對於工程應用來說至關重要，也讓我看到瞭CFD在指導實驗和優化設計中的實際價值。整本書的案例都非常貼近實際工程需求，讓我在學習軟件操作的同時，也能夠深刻理解流體分析在解決工程難題中的作用。

評分☆☆☆☆☆

讀完《ANSYS FLUENT流體分析與工程實例》的幾個章節，我被它那種循序漸進、由淺入深的講解方式深深吸引。我之前嘗試過一些其他的CFD教程，但往往一開始就陷入復雜的數學公式或者枯燥的軟件操作，很快就失去瞭興趣。這本書則不同，它從最基礎的FLUENT軟件界麵介紹開始，然後逐步引導讀者完成一個簡單的案例，在這個過程中，你會自然而然地掌握建模、網格、求解器的基本概念和操作。我尤其喜歡書中關於空氣動力學案例的分析，作者通過對汽車外形進行FLUENT模擬，詳細展示瞭如何分析風阻、升力等關鍵參數，以及如何通過調整車身設計來優化空氣動力學性能。他對於網格質量對結果影響的講解也極其細緻，什麼時候需要加密網格，什麼時候應該使用多麵體網格，書中都給齣瞭清晰的指導和解釋。更讓我驚喜的是，書中有專門一章講解瞭並行計算在FLUENT中的應用，這對於處理大型復雜模型非常有幫助，我一直以為這是非常高深的技術，沒想到這本書用一種非常易於理解的方式呈現瞭齣來。這本書就像一位耐心盡責的導師，不斷地鼓勵你動手實踐，並在你遇到睏難時及時給予指引，讓我感覺學習CFD不再是遙不可及的目標，而是可以一步步實現的事情。

評分☆☆☆☆☆

這本書《ANSYS FLUENT流體分析與工程實例》的齣版，對我這樣一名初學者來說，無疑是雪中送炭。我之前在學校接觸過一些CFD的理論知識，但始終缺乏實踐經驗，對FLUENT軟件也僅停留在一些基本操作的瞭解。這本書的優點在於，它能夠將那些抽象的理論概念，通過具體的工程案例，轉化為清晰易懂的操作步驟。例如，書中關於化工設備中混閤器設計的分析，詳細講解瞭不同攪拌槳類型、轉速對混閤效率的影響，以及如何通過CFD模擬來優化混閤器的結構，從而提高生産效率，降低能耗。作者在介紹每個步驟時，都非常注重細節，例如網格質量對流動模擬結果的影響，如何選擇閤適的湍流模型來捕捉流動分離現象，以及如何設置閤理的邊界條件以準確反映實際工況。我尤其欣賞書中關於“後處理”環節的講解，不僅僅是生成流場圖，更重要的是如何從這些可視化結果中提取有用的工程信息，並進行定量的分析和評估。這本書讓我意識到，CFD不僅僅是“算”齣來，更重要的是“算”得對，“算”得有用。

評分☆☆☆☆☆

這本《ANSYS FLUENT流體分析與工程實例》真是讓我大開眼界！我之前一直對CFD（計算流體動力學）這個領域有點敬而遠之，感覺理論太深奧，實踐又無從下手。直到我翻開這本書，纔發現它就像一座橋梁，將那些晦澀的理論知識巧妙地轉化為瞭生動具體的工程應用。我印象最深刻的是其中關於換熱器設計的案例，作者不僅詳細講解瞭FLUENT建模的每一個步驟，從幾何建模、網格劃分到物理模型選擇、邊界條件設置，甚至連收斂準則的設定都考慮到瞭。更關鍵的是，他將分析結果與實際工程中的熱力學性能進行瞭詳細的對比和討論，讓我們能夠理解理論計算如何指導實際設計，如何優化結構以達到更好的傳熱效果。書中對於流動分離、湍流模型選擇的深入剖析，也讓我對那些看起來簡單的流場圖有瞭更深層次的理解。我以前總覺得湍流是個黑盒子，但通過書中的實例，我開始明白不同的湍流模型對結果的影響有多大，以及在什麼情況下應該選擇哪種模型。而且，書中的案例覆蓋瞭從航空航天到化工、從建築到生物醫藥等多個領域，這讓我意識到CFD的應用範圍之廣，也為我未來的學習和職業發展提供瞭很多新的思路。總的來說，這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的工程師在傳授他的知識和智慧，讓我受益匪淺，充滿瞭學習的動力。

評分☆☆☆☆☆

我非常欣賞《ANSYS FLUENT流體分析與工程實例》在講解中強調的“工程思維”。它不僅僅是教會你如何操作軟件，更是引導你如何思考工程問題，如何將CFD分析與實際工程需求相結閤。書中關於海上平颱結構周圍的海水流動模擬，讓我對海洋工程中的一些挑戰有瞭初步的認識。作者詳細介紹瞭如何對海洋平颱進行建模，如何考慮復雜的海況（如，波浪、洋流）對流場的影響，以及如何分析流體動力載荷對平颱結構的作用。他對於網格劃分策略的講解，特彆是在處理復雜邊界和多尺度問題時，非常有啓發性。書中還提到瞭如何考慮海水中的溶解氣體擴散和腐蝕等問題，這讓我看到瞭CFD在環境工程和材料科學領域的交叉應用。這本書的案例選擇非常有深度，讓我對CFD在解決復雜海洋工程問題方麵的應用有瞭更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

我一直對流體機械的性能優化很感興趣，而《ANSYS FLUENT流體分析與工程實例》恰好滿足瞭我的這一需求。書中的葉輪機械案例分析，讓我對泵和風機的內部流動特性有瞭更直觀的認識。作者詳細講解瞭如何對葉輪進行建模，如何劃分高質量的鏇轉域網格，以及如何設置瞬態模擬以捕捉流動的非定常特性。他對於氣蝕現象的模擬和分析也讓我印象深刻，通過FLUENT能夠預測氣蝕發生的條件和程度，並為設計者提供改進建議。我以前總覺得CFD隻能做一些比較簡單的流動，但這本書展示瞭它在解決復雜工程問題方麵的強大能力。書中的案例選擇非常有代錶性，涵蓋瞭離心泵、軸流風機等多種常見的流體機械，並且針對每種機械都提供瞭詳細的分析方法和技巧。作者在講解過程中，還穿插瞭許多工程上的經驗之談，這些寶貴的指導對於我這樣想要將CFD技術應用於實際工作的人來說，非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

《ANSYS FLUENT流體分析與工程實例》這本書提供瞭一種非常務實和以解決問題為導嚮的學習路徑。我一直對熱管理係統很感興趣，尤其是在電子設備和新能源汽車領域。書中關於電子設備散熱的案例，讓我對如何通過CFD模擬來優化散熱設計有瞭深入的理解。作者詳細講解瞭如何對PCB闆、散熱器等進行建模，如何考慮不同材料的熱導率，以及如何設置熱源和邊界條件來模擬熱量的傳遞過程。他對於如何選擇閤適的傳熱模型（如，對流換熱、輻射換熱）以及如何進行網格劃分以捕捉局部的高溫區域，都提供瞭非常實用的指導。我以前總覺得電子設備的熱管理是一個非常復雜的問題，但通過這本書的案例，我開始理解CFD在其中所扮演的關鍵角色，以及如何通過仿真來指導設計，提高散熱效率，延長設備壽命。

評分☆☆☆☆☆

《ANSYS FLUENT流體分析與工程實例》這本書給我最大的驚喜是它在“案例研究”部分所展現齣的深度和廣度。我之前接觸過一些關於FLUENT的書籍，但大多停留在軟件功能的介紹，而這本書則真正聚焦於如何運用FLUENT去解決實際的工程問題。書中關於建築風載分析的案例，讓我對如何模擬高層建築周圍的復雜氣流有瞭全新的認識。作者詳細介紹瞭如何建立建築物的幾何模型，如何設置包含來流邊界條件的大範圍計算域，以及如何利用FLUENT來預測不同風速、風嚮下的建築錶麵壓力分布，進而評估風載效應。他對於網格劃分策略的講解也極其細緻，特彆是如何處理建築的尖角和復雜結構，以保證計算結果的準確性。此外，書中還提到瞭如何考慮湍流效應以及如何進行多物理場耦閤，例如將CFD與結構力學結閤，來分析風載對建築結構的影響。這些內容讓我意識到CFD在現代建築設計中的重要作用，也為我打開瞭新的學習方嚮。

評分☆☆☆☆☆

《ANSYS FLUENT流體分析與工程實例》這本書的敘述方式非常流暢，它能夠將一個原本可能相當復雜的工程問題，分解成一係列易於理解的步驟，並帶領讀者一步步地解決。我一直對能源領域的應用很感興趣，而書中關於風力渦輪機氣動性能分析的案例，讓我受益匪淺。作者詳細講解瞭如何對風力渦輪機葉片進行建模，如何設置空氣動力學邊界條件，以及如何通過FLUENT模擬來分析葉片的氣動效率、受力情況，以及湍流邊界層的發展。他對於網格劃分的精細程度以及如何選擇閤適的湍流模型來捕捉葉片錶麵的流動特性，都提供瞭非常詳細的指導。書中還探討瞭如何進行葉片形狀的優化，以提高風力渦輪機的功率輸齣。這些內容讓我對清潔能源技術有瞭更深入的理解，也認識到瞭CFD在推動這些技術發展中的關鍵作用。