ANSYS Fluent 15.0流體計算從入門到精通（附光盤) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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CAX技術聯盟，鄭力銘 著

圖書標籤:

• ANSYS Fluent
• 流體計算
• CFD
• 計算流體力學
• 仿真
• 工程分析
• 數值模擬
• Fluent
• 15
• 0
• 入門
• 精通

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121255465

版次：1

商品編碼：11670373

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-03-01

用紙：膠版紙

頁數：540

正文語種：中文

附件：DVD

附件數量：1

內容簡介

　　

　　Fluent軟件是目前國際上比較流行的商業CFD軟件，隻要涉及流體、熱傳遞及化學反應等的工程問題，都可以用Fluent進行求解。
　　全書分為三部分共18章，由淺入深地講解瞭Fluent仿真計算的各種功能。第一部分為基礎部分（第1~6章），包括計算流體的基礎理論與方法、劃分網格、Fluent求解設置、結果後處理等功能的介紹；第二部分（第7~11章）針對Fluent的具體物理模型給齣瞭相應的案例，包括動網格模型、燃燒模型、多相流模型以及離散相模型的數值模擬等；第三部分（第12~18章）針對每個行業Fluent可以解決的流體仿真計算問題進行詳細的講解，涉及建築、機械工程、航空航天、水利海洋工程、車輛工程、能源化工及電器等行業的應用。
　　《ANSYS Fluent 15.0流體計算從入門到精通（附光盤)》結構嚴謹，條理清晰，重點突齣。

目錄

第一部分 基礎知識
第1章 流體力學基礎
1.1 基本概念
1.2 流體流動的分類
1.3 邊界層和物體阻力
1.4 層流和湍流
1.5 流體流動的控製方程
1.6 邊界條件
1.7 流體力學專業詞匯
1.8 本章小結
第2章 計算流體力學基礎
2.1 計算流體力學的發展
2.2 計算流體力學的求解過程
2.3 數值模擬方法和分類
2.4 有限體積法的基本思想
2.5 有限體積法的求解方法
2.6 計算流體力學應用領域
2.7 本章小結
第3章 Fluent簡介
3.1 Fluent概述
3.2 Fluent的軟件結構
3.3 Fluent軟件特點
3.4 Fluent求解步驟
3.5 Fluent 使用的文件類型
3.6 Fluent 15.0新功能介紹
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網格劃分
4.3 ANSYS Fluent的Meshing
網格劃分
4.4 GAMBIT網格劃分
4.5 本章小結
第5章 Fluent計算設置
5.1 網格導入與工程項目保存
5.2 設置求解器及操作條件
5.3 物理模型設定
5.4 材料性質設定
5.5 邊界條件設定
5.6 求解控製參數設定
5.7 初始條件設定
5.8 求解設定
5.9 本章小結
第6章 計算結果後處理
6.1 Fluent後處理功能
6.2 CFD-Post後處理器
6.3 TECPLOT使用介紹
6.4 本章小結

第二部分 功能應用
第7章 動網格問題的數值模擬
7.1 動網格問題概述
7.2 齒輪泵的動態模擬
7.3 水波的動態模擬
7.4 鑽頭運動的動態模擬
7.5 本章小結
第8章 組分傳輸與燃燒
8.1 組分傳輸與燃燒概述
8.2 爆炸燃燒的數值模擬
8.3 石油燃燒的數值模擬
8.4 燃氣爐內燃燒的數值模擬
8.5 壁麵反應數值模擬
8.6 本章小結
第9章 多孔介質數值模擬
9.1 多孔介質模型概述
9.2 多孔介質燃燒的數值模擬
9.3 本章小結
第10章 多相流模型
10.1 多相流概述
10.2 氣穴現象的數值模擬
10.3 水中氣泡破碎過程的數值模擬
10.4 本章小結
第11章 離散相的數值模擬
11.1 離散相模型概述
11.2 噴霧乾燥過程的數值模擬
11.3 彎管磨損的數值模擬
11.4 本章小結

第三部分 行業應用
第12章 建築行業中的應用
12.1 高層建築室外通風數值模擬
12.2 室內通風模擬分析
12.3 本章小結
第13章 機械行業中的應用
13.1 閥門運動
13.2 風力渦輪機分析
13.3 本章小結
第14章 航空航天行業中的應用
14.1 火箭發射
14.2 機翼超音速流動
14.3 本章小結
第15章 水利海洋工程中的應用
15.1 自由錶麵流動
15.2 凸颱繞流
15.3 本章小結
第16章 汽車行業中的應用
16.1 催化轉換器內多孔介質流動
16.2 車燈傳熱分析
16.3 本章小結
第17章 能源化工中的應用
17.1 反應器內粒子流動
17.2 錶麵化學反應模擬
17.3 本章小結
第18章 電器行業中的應用
18.1 芯片傳熱分析
18.2 固體燃料電池分析
18.3 本章小結

前言/序言

深入探索計算流體力學：麵嚮工程實踐的通用教材 本書聚焦於計算流體力學（CFD）的核心原理、主流求解器技術的應用，以及如何將這些知識轉化為解決復雜工程問題的實際能力。內容涵蓋瞭從基礎的納維-斯托剋斯方程推導到高級湍流模型選擇與應用的全過程，旨在為讀者構建一個堅實、全麵的CFD理論與實踐框架。 --- 第一部分：計算流體力學基礎與理論基石 (The Theoretical Foundation) 本部分深入剖析瞭流體力學和計算方法的理論根基，為後續軟件應用打下堅實的基礎。 第一章：流體動力學基礎迴顧與CFD的必要性 流體力學的基本定律：質量守恒、動量守恒（牛頓第二定律在流體中的體現）、能量守恒的數學錶達。 流體分類：牛頓流體與非牛頓流體、可壓縮流體與不可壓縮流體的物理特性差異。 從解析解到數值解的轉變：何時以及為何必須依賴CFD方法？CFD在工程中的優勢與局限性分析。 第二章：支配方程的數學形式與離散化核心 納維-斯托剋斯（Navier-Stokes, N-S）方程組的詳細推導與結構分析。 對流項、擴散項、壓力梯度項和源項的物理意義。 守恒型與非守恒型方程的討論。 關鍵概念： 壓強-速度耦閤問題的提齣（如SIMPLE算法的背景）。 第三章：數值方法的選擇與離散化技術 空間離散化方法概述：有限差分法（FDM）、有限體積法（FVM）和有限元法（FEM）的比較。 重點聚焦有限體積法（FVM）： 積分形式與通量計算；界麵值插值策略（迎風格式、中心差分、QUICK格式等）。 時間離散化：顯式與隱式格式；一階與高階時間精度方案的穩定性與收斂性分析。 第四章：求解綫性代數方程組 離散化後形成的巨大稀疏綫性方程組的特性。 直接求解法（如高斯消元法）與迭代求解法的適用性比較。 迭代求解器詳解： 雅可比法、高斯-賽德爾法、共軛梯度法（CG）、雙共軛梯度法（BiCGSTAB）等，及其在處理不同類型係統矩陣時的效率。 預處理技術在加速收斂中的作用。 --- 第二部分：湍流建模與復雜物理現象的捕捉 (Turbulence and Advanced Physics) 流體力學中最具挑戰性的部分在於湍流的模擬。本部分專注於描述和求解湍流問題，並引入其他重要的物理模型。 第五章：湍流的本質與建模理論 層流到湍流的轉變：雷諾數（Re）的關鍵作用。 雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）方程的推導與“封閉”問題的提齣。 湍流脈動和雷諾應力的概念。 第六章：主流RANS湍流模型詳解 零方程模型： 代數模型（如混閤長度模型）的應用場景。 一方程模型： 基於輸運方程的湍流粘度或特定耗散率的建模（如 Spalart-Allmaras 模型）。 兩方程模型（核心）： $k-epsilon$ 模型（標準、Realizable、RNG）的物理意義和適用性；$k-omega$ 模型（標準、SST 模型）的優勢及其在近壁麵區的錶現。 模型選擇的工程指南：如何根據流動類型（剪切流、分離流、混閤流）選擇最閤適的模型。 第七章：邊界層處理與近壁麵網格策略 壁麵邊界條件的處理：無滑移、滑移邊界。 湍流近壁麵處理技術：壁麵函數法（Wall Function）的原理、適用範圍及局限性。 全粘性（Low-Reynolds）模型的網格要求與計算成本。 第八章：非定常流動與瞬態模擬 瞬態問題的數值處理：時間步長的選擇與CFL條件。 大渦模擬（LES）和直接數值模擬（DNS）的概念介紹（作為RANS的補充）。 周期性邊界條件和鏇轉參考係（如MRF/AMI）在模擬鏇轉機械中的應用。 --- 第三部分：網格生成、求解器設置與後處理的工程實踐 (Meshing, Setup, and Verification) 本部分將理論知識與實際操作緊密結閤，重點闡述從幾何準備到結果驗證的完整工程流程。 第九章：計算域的構建與網格生成技術 幾何處理： 簡化、修復和清理CAD模型的必要性。 網格劃分的類型：結構化網格、非結構化網格和混閤網格的優缺點。 關鍵區域的網格質量控製：正交性、展嚮比和網格尺寸梯度。 邊界層網格的精確生成：$y^+$ 值的控製與目標。 第九章：求解器配置與收斂性監控 求解策略的確定：穩態/瞬態、壓力基/密度基求解器。 離散格式的選擇對穩定性和精度的影響。 關鍵步驟： 欠鬆弛因子的設置與迭代控製策略。 殘差（Residuals）的解讀：不應單純依賴殘差的下降，應結閤物理量監測。 第十章：計算的準確性驗證與不確定度評估 (Verification and Validation, V&V) 網格無關性研究（Verification）： 如何通過加密網格來確保解的準確性，避免網格依賴性誤差。 實驗對比（Validation）： 將計算結果與現有實驗數據、解析解或經驗公式進行對比。 誤差來源的識彆與量化：數值誤差、模型誤差、輸入數據誤差的區分。 第十一章：工程應用案例分析 案例一：內部流——換熱器或管道堵塞分析： 壓力損失的精確計算與流動分離點的識彆。 案例二：外部流——繞流與升阻力計算： 攻角變化對氣動特性的影響，邊界層分離的捕捉。 案例三：多相流/化學反應流簡介（基於基礎模型的擴展）： 燃燒過程或粒子輸運的初步設置思路。 附錄：常用工程計算參數錶與常見問題故障排除指南 --- 本書特點： 本書的編寫側重於從工程人員和研究人員的需求齣發，強調“為什麼”要這樣做，而不僅僅是“如何”點擊菜單。它將復雜的數學概念轉化為可操作的CFD設置參數，確保讀者在掌握瞭基礎理論後，能夠獨立構建、運行和批判性評估高保真度的流體動力學模擬。內容邏輯嚴謹，從底層理論到頂層應用，環環相扣，是進入專業CFD領域的必備參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的包裝內附帶的光盤，坦白地說，在現在這個雲端資源普及的年代，顯得有些過時，但當我插進去後，我發現裏麵的內容價值遠超預期。光盤裏不僅僅是幾百個案例文件那樣簡單，它更像是一個結構化的學習資源庫。例如，針對書中某一章節介紹的復雜邊界層處理，光盤裏提供瞭對應的、已經設置好並驗證過的案例文件，可以直接導入Fluent進行對比學習。更重要的是，其中包含瞭一批高質量的流體動力學基礎知識的補充PPT或PDF文檔，這些資料的專業性很高，似乎是作者在大學授課時使用的講義。這極大地彌補瞭純文本教材在視覺化解釋上的不足，對於理解那些抽象的流場結構，比如渦核的形成和破碎過程，提供瞭清晰的截麵圖和矢量圖。這套“書本+光盤”的組閤，提供瞭一種多維度的學習體驗，讓學習過程不再是綫性的閱讀。

評分☆☆☆☆☆

這本封麵設計樸實無華，透著一股技術手冊的嚴謹氣息，我最初拿到手時，是抱著一種“死馬當活馬醫”的心態。手頭上的一個復雜傳熱項目被睏住瞭，網格劃分和邊界條件的設置總是達不到預期的收斂精度，論壇裏討論的那些高深術語聽起來像是另一門語言。翻開目錄，涵蓋瞭從軟件安裝到復雜多相流模擬的完整路徑，這點倒是讓人安心。我最欣賞的是它對基本概念的闡述，沒有直接跳入復雜的公式推導，而是用非常直觀的物理圖像來解釋諸如“湍流模型”和“離散化誤差”這些概念，這對我這種需要不斷迴顧基礎知識的“半路齣傢”的工程師來說，簡直是救命稻草。尤其是關於動網格技術的那一章，通過詳盡的圖示和逐步的操作說明，讓我第一次成功地模擬瞭一個活塞運動中的流場，雖然結果仍需打磨，但那種“我終於能讓軟件動起來瞭”的成就感，是其他零散教程無法給予的。它更像是一位經驗豐富的前輩，耐心而細緻地在你耳邊指導每一步點擊，而不是冷冰冰地丟下一堆代碼讓你自行摸索。

評分☆☆☆☆☆

說實話，當我開始深入閱讀關於數值方法的那幾章時，我差點想把它閤上。內容深度已經遠遠超齣瞭我日常使用Fluent進行常規CFD分析的範疇。它似乎更傾嚮於滿足那些想要深入瞭解求解器內部工作機製的研究生或者算法開發人員。書中對有限體積法的推導非常詳盡，包括瞭不同插值格式（如QUICK、MUSL）在精度和穩定性的權衡分析，這一點讓我對軟件的“黑箱”操作有瞭一種更深刻的敬畏感。我記得它花瞭好幾頁紙詳細討論瞭壓力-速度耦閤算法（SIMPLE/PISO）的收斂性問題，並提供瞭一些針對特定網格質量問題的調節參數的建議，這在很多商業軟件的官方文檔中都是一筆帶過的內容。如果你的目標是開發定製求解器或者對模擬結果的誤差來源進行嚴格的學術分析，這本書提供的理論深度是相當可觀的，它不僅僅教你怎麼點鼠標，它在教你如何“設計”模擬。

評分☆☆☆☆☆

從一名擁有多年工業經驗的結構工程師的角度來看，這本書的價值在於它對“工程實用性”的關注。我們工作中麵對的很多問題，不是教科書上的完美幾何體，而是充斥著復雜交界麵的、充滿挑戰的實際工況。這本書的後期章節，著重介紹瞭如何處理網格質量不佳（例如，高縱橫比的四麵體網格或嚴重交疊的邊界層網格）時的求解器設置調整。它沒有空談理論，而是直接給齣瞭在特定問題下，如何選擇閤適的壓力插值格式（比如從Standard切換到Upwind for Pressure的經驗法則），以及在殘差麯綫平颱期時，應該首先檢查哪些物理模型參數。這種基於“實戰”總結齣的經驗教訓，比任何理論推導都來得更實際、更直接。它教會我如何與軟件的“脾氣”打交道，而不是僅僅學習它的“語法”。這本書的整體風格是務實且深入的，非常適閤那些需要快速將CFD應用於解決實際工程難題的專業人士。

評分☆☆☆☆☆

我是一位剛剛接觸計算流體力學（CFD）的學生，我的課程要求我們使用Fluent完成一個關於自然對流的期末報告。市麵上關於Fluent的書籍汗牛充棟，但很多都停留在軟件操作層麵的“菜譜式”教程，一旦遇到需要自己定義UDF（用戶自定義函數）的環節，就立刻捉襟見肘。這本書的亮點在於，它用相當大的篇幅專門講解瞭如何編寫和編譯UDF。它不是簡單地展示瞭一個“Hello World”式的宏定義，而是深入到瞭如何調用Fluent內部的數據結構，如何正確地處理物理場變量的讀取和寫入，甚至給齣瞭一個關於自定義源項的完整實例，包括代碼注釋和編譯步驟的截圖。這套流程非常連貫，讓一個對C語言有基本瞭解的人也能相對平穩地邁入UDF的開發門檻。在我最終實現一個考慮溫度梯度對粘度影響的UDF時，這本書就是我的主要參考資料，它的實用性和技術前瞻性令人印象深刻。

評分☆☆☆☆☆

正版書，送貨快，比較方便呢～

評分☆☆☆☆☆

內容不是太好，國內書籍的通病

評分☆☆☆☆☆

不錯啊

評分☆☆☆☆☆

還不錯，用著可以。

評分☆☆☆☆☆

東東已經收到瞭，物流還是一如既往地快，質量不錯，學習起來

評分☆☆☆☆☆

好好，挺好的，和想象的一樣

評分☆☆☆☆☆

書很厚，案例挺多，可惜配套光盤沒有視頻，隻有案例文件。

評分☆☆☆☆☆

到貨很快，給彆人買的，應該還好吧

評分☆☆☆☆☆

18你送貨慢我可以接受，但是貨沒有送到就當我已簽收就無論怎麼都不可接受，京東越來越差瞭，這個差評給京東快遞