ANSYS Fluent 15.0流体计算从入门到精通(升级版)

ANSYS Fluent 15.0流体计算从入门到精通(升级版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

CAX技术联盟,郑力铭编著 著
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  • ANSYS Fluent
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店铺: 文轩网旗舰店
出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121255465
商品编码:1556954634
出版时间:2015-03-01

具体描述

作  者:CAX技术联盟,郑力铭 编著 定  价:79 出 版 社:电子工业出版社 出版日期:2015年03月01日 页  数:534 装  帧:平装 ISBN:9787121255465 部分基础知识
第1章流体力学基础1
1.1基本概念2
1.2流体流动的分类5
1.3边界层和物体阻力5
1.4层流和湍流7
1.5流体流动的控制方程7
1.6边界条件8
1.7流体力学专业词汇10
1.8本章小结12
第2章计算流体力学基础13
2.1计算流体力学的发展14
2.2计算流体力学的求解过程15
2.3数值模拟方法和分类15
2.4有限体积法的基本思想17
2.5有限体积法的求解方法18
2.6计算流体力学应用领域19
2.7本章小结20
第3章Fluent简介21
3.1Fluent概述22
部分目录

内容简介

Fluent软件是目前靠前上比较流行的商业CFD软件,只要涉及流体、热传递及化学反应等的工程问题,都可以用Fluent进行求解。
全书分为三部分共18章,由浅入深地讲解了Fluent仿真计算的各种功能。靠前部分为基础部分(靠前~6章),包括计算流体的基础理论与方法、划分网格、Fluent求解设置、结果后处理等功能的介绍;第二部分(第7~11章)针对Fluent的具体物理模型给出了相应的案例,包括动网格模型、燃烧模型、多相流模型以及离散相模型的数值模拟等;第三部分(靠前2~18章)针对每个行业Fluent可以解决的流体仿真计算问题进行详细的讲解,涉及建筑、机械工程、航空航天、水利海洋工程、车辆工程、能源化工及电器等行业的应用。
本书结构严谨,条理清晰,重点突出。
CAX技术联盟,郑力铭 编著 CAX技术联盟成员,有毕业于北京航空航天大学等重点高校,曾就职于五洲工程设计研究院、中国电力等,现为中国科学院光电研究院员工、不错工程师、机械设计组组长。从事光机结构设计、精密机械设计工作。熟练掌握相关CAD/CAE应用软件,从事机械设计及计算工作多年。
《流体计算:原理、方法与应用》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的流体计算理论框架与实践指导。我们抛弃了特定软件版本所带来的时效性限制,专注于流体计算最核心的科学原理、通用的数值方法以及跨领域的多样化应用。通过掌握本书内容,读者将能够理解流体行为的本质,并能够灵活运用各种计算工具解决实际工程问题。 核心内容涵盖: 第一部分:流体力学基础理论回顾与深化 守恒定律的数学表达: 本部分将从牛顿力学和连续介质力学的角度出发,详尽推导和阐述质量守恒、动量守恒(Navier-Stokes方程)、能量守恒以及组分守恒方程。我们将探讨不同坐标系下的方程形式,并分析其物理意义。重点将放在理解方程的内在联系和梯度、散度、旋度等算子在流体动力学中的作用。 流动的基本概念与分类: 详细介绍层流与湍流的判据(如雷诺数),粘性流与无粘流的区别,可压缩与不可压缩流体的判断标准,定常流与非定常流的特点。我们将深入探讨边界层理论、涡旋动力学以及湍流模型的基本思想,为后续数值模拟打下坚实基础。 热传递与质量传递的耦合: 针对涉及温度和组分变化的流体问题,本部分将重点讲解热传导、对流和辐射的基本原理,以及物质的扩散和对流混合过程。我们将分析能量方程和组分守恒方程的耦合机制,为理解多物理场耦合问题奠定基础。 第二部分:数值计算方法原理与实现 离散化技术的理论基础: 本部分将详细介绍求解偏微分方程数值解的核心思想——离散化。我们将重点讲解有限差分法(FDM)、有限体积法(FVM)和有限元法(FEM)这三大主流离散化方法的原理、推导过程、精度分析以及各自的优缺点。我们将通过算例展示如何将连续的控制方程转化为代数方程组。 有限体积法(FVM)的深入剖析: 鉴于其在CFD领域的广泛应用,本部分将对FVM进行更详尽的讲解。我们将讨论网格生成(结构网格、非结构网格)、通量计算(迎风格式、中心差分格式、S u p e r b ee n c r e e n i n g 等)、梯度重建以及方程组的求解方法。 压力-速度耦合算法: 针对不可压缩流体的求解难点,本部分将深入讲解常用的压力-速度耦合算法,如SIMPLE系列(SIMPLE, SIMPLER, SIMPLEC)和PISO算法。我们将剖析其迭代求解过程,理解压力泊松方程的构建和求解策略。 湍流模型的选择与应用: 针对湍流流动的模拟,我们将详细介绍各种主流湍流模型,包括RANS(雷诺平均纳维-斯托克斯)模型(如Spalart-Allmaras, k-epsilon, k-omega系列)、大涡模拟(LES)和直接数值模拟(DNS)的基本原理、适用范围、计算成本以及模型参数的选择与调整。 求解器与收敛性分析: 介绍数值求解过程中遇到的各种问题,如代数方程组的求解(迭代法、直接法),收敛判据的设定,以及如何诊断和解决收敛困难的问题。 第三部分:多物理场耦合与高级应用 多相流的数值模拟: 介绍不同类型的多相流(如欧拉-欧拉模型、欧拉-拉格朗日模型、VOF模型、相场模型)的基本原理,以及它们在模拟气液、气固、液液等复杂流动场景中的应用。 燃烧与传热的耦合计算: 探讨化学反应动力学、燃烧模型(如Eddy-Dissipation Model, Flamelet Model)以及辐射传热模型(如P-1模型, Discrete Ordinates Model)在燃烧器、锅炉等设备模拟中的应用,以及温度场与流场、组分场的耦合计算方法。 流固耦合(FSI)的初步接触: 介绍流固耦合的基本概念,以及如何通过耦合流体计算与结构力学计算来模拟弹性体在流体作用下的变形与响应,如桥梁风致振动、血流对血管壁的影响等。 并行计算与性能优化: 简要介绍高性能计算(HPC)在CFD中的作用,以及并行计算的基本概念(如MPI, OpenMP),为读者理解大规模仿真提供初步认知。 第四部分:案例分析与工程实践 经典流体流动问题的数值模拟: 通过一系列具有代表性的工程案例,如翼型绕流、管道内流、腔体内的自然/强制对流、喷雾流动等,演示如何根据问题特点选择合适的模型和方法,进行前处理(网格划分)、求解设置、后处理(结果分析与可视化)。 工程问题求解流程与技巧: 总结一套通用的工程流体计算问题求解流程,强调建模假设的重要性,计算结果的验证与对比,以及如何有效地解释和呈现计算结果,为实际工程应用提供指导。 本书不局限于任何特定的软件平台,而是致力于传授流体计算背后的通用科学原理和方法。通过对本书内容的学习,读者将能够建立起扎实的理论基础,掌握通用的数值计算技能,并具备独立分析和解决各类流体工程问题的能力。无论是初学者希望入门流体计算,还是有经验的工程师希望深化理解,本书都将是您宝贵的参考。

用户评价

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这本书的封面设计就透露出一种专业和严谨的气息,我一眼就被吸引住了。我从事流体动力学模拟领域已经有几年的时间了,期间接触过不少相关的教材和参考资料,但真正能让我眼前一亮的却不多。当我拿到这本《ANSYS Fluent 15.0流体计算从入门到精通(升级版)》时,我立刻感觉到它与众不同。首先,它的内容编排逻辑非常清晰,从最基础的概念讲起,逐步深入到复杂的工程应用,这种循序渐进的方式对于初学者来说无疑是极大的福音。我记得我刚开始学习CFD的时候,走了不少弯路,很多概念都是在实践中一点点摸索出来的,耗费了大量的时间和精力。如果当时有这样一本系统全面的教材,我想我的学习过程会更加顺畅和高效。书中对ANSYS Fluent 15.0这款软件的各个模块进行了详尽的介绍,从前处理的几何建模,到网格划分的技巧,再到求解器的设置和后处理的分析,每一个环节都讲解得非常到位。特别值得一提的是,书中在讲解每个功能点的时候,都配有大量的图示和实际案例,这使得抽象的概念变得具体化,更易于理解和掌握。我尤其喜欢书中关于复杂几何体的处理方法,以及如何根据实际问题选择合适的网格类型和划分策略。这些都是经验积累的宝贵财富,而在这本书中,作者毫不吝啬地分享了出来。此外,书中还深入探讨了各种流体模型和湍流模型的选择依据,以及如何对计算结果进行验证和优化,这对于提高模拟的准确性和可靠性至关重要。总而言之,这本书不仅仅是一本操作手册,更是一本能够帮助读者建立起扎实CFD理论基础和解决实际工程问题的指导书。

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这本书真的让我大开眼界!我之前对CFD的理解仅仅停留在“仿真”层面,认为它只是一个工具,用来预测一些物理现象。但通过阅读这本书,我才意识到CFD的深度和广度。它不仅仅是关于软件的操作,更是关于对物理过程的深刻理解和对数学模型的巧妙应用。书中对各种物理现象的数学描述,以及这些描述如何被转化为计算机可以理解和计算的代码,都讲解得非常生动形象。我尤其喜欢书中关于湍流模型选择的讲解,作者并没有简单地给出各种模型的列表,而是深入分析了不同湍流模型的物理假设和适用范围,以及它们在处理不同流动情况时的优缺点。这让我能够根据实际问题,做出更明智的模型选择。此外,书中对边界条件设定的讲解也非常到位,作者强调了边界条件对计算结果的巨大影响,并给出了多种常见的边界条件设定方法和注意事项。这对于我过去在边界条件设定上遇到的困惑,有了很好的解答。书中还介绍了一些高级后处理技术,比如流线图、速度矢量图、压力云图等,并教会我如何利用这些工具来深入分析计算结果,发现流动中的关键特征。这本书让我真正感受到了CFD的强大之处,不仅仅在于预测,更在于洞察。

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我从事机械设计工作多年,近几年来,流体仿真在产品设计中的应用越来越广泛,所以我决定深入学习ANSYS Fluent 15.0。这本书的出现,彻底打消了我对CFD学习的顾虑。它非常贴合工程实际需求,语言风格简洁明了,避免了枯燥的理论阐述,而是将重点放在了如何运用ANSYS Fluent 15.0解决实际工程问题上。书中提供的各种工程案例,都是我在日常工作中经常会遇到的问题,比如管道内的流动阻力计算、风扇的空气动力学性能评估、散热器的传热效率分析等等。作者在讲解这些案例时,不仅详细介绍了操作步骤,更重要的是,他解释了为什么需要这样做,背后的物理原理是什么。这让我能够举一反三,将学到的知识应用到其他类似问题中。我特别喜欢书中关于动网格和用户自定义函数(UDF)的章节,这些高级功能能够帮助我解决更复杂的工程问题,比如模拟运动部件的流动,或者实现一些ANSYS Fluent 15.0内置模型无法满足的特殊流体行为。书中对于UDF的编写和调试也提供了非常详细的指导,这对于我这样的编程初学者来说,是极大的帮助。这本书就像一位经验丰富的导师,用最实用的方式教会了我如何运用CFD技术来优化产品设计,提高产品性能。

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我之前尝试过一些关于CFD的书籍,但都感觉内容过于理论化,或者操作性不强。直到我遇到了这本《ANSYS Fluent 15.0流体计算从入门到精通(升级版)》,我才真正找到了我想要的。这本书最大的亮点在于它的“精通”二字,它并没有停留在“入门”的讲解上,而是非常深入地探讨了ANSYS Fluent 15.0的高级应用和优化技巧。我特别喜欢书中关于非稳态流动模拟的章节,作者详细讲解了如何选择合适的时间步长,如何进行瞬态求解器的设置,以及如何对瞬态计算结果进行可视化和分析。这对于我从事的瞬态流动问题研究非常有帮助。书中还深入讲解了燃烧模型、多相流模型以及其他高级物理模型,并提供了具体的案例来演示这些模型的应用。例如,在讲解燃烧模型时,书中详细介绍了不同燃烧模型的原理、适用范围以及参数设置,并给出了一个发动机燃烧过程的模拟案例。这让我对如何选择和应用合适的燃烧模型有了更深刻的理解。此外,书中还介绍了CFD与多物理场耦合的仿真方法,比如流固耦合、热固耦合等,这对于进行更复杂的工程仿真非常有价值。作者在书中还分享了不少提高计算效率和减小计算误差的技巧,这对于节省计算资源和提高仿真精度至关重要。总而言之,这本书不仅能够帮助我熟练掌握ANSYS Fluent 15.0的操作,更能让我深入理解其背后的原理,并能够灵活地应用于各种复杂的工程问题。

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我是一名刚刚接触ANSYS Fluent 15.0的初学者,这本书真的是我的救星!在开始阅读之前,我对CFD几乎一无所知,感觉它就像一个神秘的黑匣子,充满了各种复杂的公式和参数。但是,这本书的出现彻底改变了我的看法。作者用一种非常循序渐进的方式,将CFD的世界一点点展现在我的面前。从最基本的概念,比如流体是什么,它有哪些基本属性,到数值模拟的基本原理,比如有限体积法、有限元法等等,都讲解得非常清晰易懂。书中对于ANSYS Fluent 15.0的每一个菜单项、每一个按钮的功能都做了详尽的说明,甚至连一些隐藏的设置和高级选项也一一列举。这让我不再感到迷茫,而是能够有条不紊地进行操作。我尤其喜欢书中关于网格划分的章节,作者详细介绍了各种网格类型,比如结构网格、非结构网格、混合网格,以及它们各自的优缺点和适用场景。同时,书中还给出了很多关于如何根据几何形状和流动特性来选择和划分网格的实用技巧。这对于新手来说,简直是太重要了!此外,书中关于边界条件的设定也讲解得非常细致,比如速度入口、压力出口、壁面边界等等,并给出了很多常见的工程案例。通过学习这些案例,我能够更好地理解如何在实际问题中设定合适的边界条件。这本书就像一位耐心细致的老师,一步一步地引导我走进ANSYS Fluent 15.0的世界,让我不再害怕复杂的软件操作,而是能够充满信心地去探索和应用CFD技术。

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说实话,我购买这本书时,并没有抱有太高的期望,因为我对CFD的了解非常有限,担心会看不懂。但是,这本书的出现,彻底颠覆了我之前的想法。它以一种非常友好的方式,将复杂的CFD概念解释得简单易懂。从最基础的流体性质,到数值方法的原理,再到ANSYS Fluent 15.0的具体操作,每一个环节都讲解得非常到位。我尤其喜欢书中关于网格划分的章节,作者通过大量的图示和实例,详细讲解了如何创建高质量的网格,以及网格质量对计算结果的影响。这对于我这样对网格划分感到头疼的新手来说,简直是福音!书中还提供了很多关于如何解决常见计算问题的技巧,比如收敛性问题、假振荡问题等等,这些都是在实际操作中经常会遇到的难题。作者给出的解决方案都非常实用,能够帮助我快速有效地解决问题。此外,书中还介绍了如何进行CFD模型的验证和优化,这对于提高计算结果的准确性和可靠性非常重要。这本书就像一个全能的助手,能够帮助我从零开始,一步一步地掌握ANSYS Fluent 15.0的使用,并能够运用它来解决实际的工程问题。

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这本书的深度和广度令我印象深刻。我一直认为,精通一款软件,不仅要掌握其操作技巧,更要理解其背后的科学原理和工程应用。这本书在这两方面都做得非常出色。在软件操作方面,它对ANSYS Fluent 15.0的每一个功能都进行了详尽的介绍,并且提供了大量的实例,让我能够快速上手。在科学原理方面,它深入浅出地讲解了流体力学方程的数值求解方法,以及各种物理模型的原理。我尤其欣赏书中关于动量守恒、能量守恒等基本守恒定律在CFD中的体现,这让我能够更好地理解CFD计算的物理基础。在工程应用方面,书中提供了大量来自不同行业的案例,从航空航天到生物医学,从汽车工程到能源化工,这些案例都展示了CFD技术的广泛应用前景。我尤其喜欢书中关于传热传质模拟的章节,作者详细介绍了如何进行对流、传导、辐射等传热方式的模拟,以及如何进行多组分扩散的模拟。这对于我从事的化工过程模拟非常有帮助。这本书就像一位经验丰富的导师,不仅教会了我如何使用ANSYS Fluent 15.0,更让我深刻理解了CFD技术在解决实际工程问题中的重要作用。

评分

不得不说,这本书的价值远远超出了我的预期。我购买这本书的主要目的是为了学习ANSYS Fluent 15.0在特定工业领域的应用,而这本书在这方面确实给我带来了巨大的启发。它不仅仅涵盖了软件的基本操作,更重要的是,它深入探讨了如何将CFD技术应用于解决实际的工程难题。书中提供了大量的案例分析,涵盖了航空航天、汽车工程、化工、能源等多个领域,这些案例都非常贴近实际工程需求,并且作者对每个案例的建模思路、网格划分策略、物理模型选择、边界条件设定以及结果分析都进行了详细的阐述。我印象特别深刻的是书中关于航空发动机叶片的气动性能预测的部分,作者详细讲解了如何处理复杂的三维几何体,如何进行精细的网格划分以捕捉流动细节,以及如何选择合适的湍流模型来准确预测流动分离和激波等现象。这些内容对于我目前正在进行的项目非常有借鉴意义。此外,书中还介绍了CFD在化工反应器设计、热交换器优化、燃烧模拟等方面的应用,这些案例都让我看到了CFD技术的巨大潜力。作者还在书中分享了不少调试和优化计算模型的经验,这对于我这样需要进行大量工程模拟的用户来说,是非常宝贵的。这本书就像一本“秘密宝典”,为我打开了通往CFD应用大门。

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我是一名在校的硕士研究生,主攻流体力学方向,在学习过程中,ANSYS Fluent 15.0是我的主要仿真工具之一。这本书的出版对我来说,无疑是一场及时雨。与其他同类书籍相比,这本书的学术严谨性和实践指导性都达到了一个非常高的水平。在理论方面,它对流体动力学方程的推导和数值方法的原理讲解得非常透彻,这有助于我加深对CFD理论基础的理解。在实践方面,书中对ANSYS Fluent 15.0的各个功能模块的介绍都非常详细,并且提供了大量的实例,这些实例涵盖了从简单的层流流动到复杂的湍流、多相流、燃烧等问题。我尤其欣赏书中关于网格无关性验证和误差分析的章节,作者强调了在进行CFD模拟时,对计算结果进行充分的验证和分析是多么重要,并给出了具体的步骤和方法。这对于保证我学术研究的严谨性至关重要。书中还介绍了如何利用CFD进行参数优化和设计探索,这对于提高工程设计的效率和质量具有重要的意义。例如,书中通过一个飞机翼型优化的案例,演示了如何利用CFD结合优化算法,寻找最优的翼型参数,以获得最佳的气动性能。这本书的学习过程,不仅仅是学习软件的操作,更是学习一种解决工程问题的思维方式和方法论。

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坦白说,这本书的厚度一开始让我有些犹豫,但当我翻开第一页,我就知道我的担忧是多余的。这是一本真正“干货满满”的书,每一个字都蕴含着作者深厚的功底和丰富的经验。我一直认为,学习CFD最难的部分在于理解物理现象背后的数学模型,以及如何将这些模型转化为计算机能够理解和计算的语言。这本书在这方面做得非常出色。它并没有停留在纯粹的操作层面,而是深入浅出地讲解了流体动力学方程的推导过程,以及各种数值离散方法的原理。对于我这样希望从根本上理解CFD技术的人来说,这是极其宝贵的。书中对ANSYS Fluent 15.0的每一个关键设置都进行了详细的解析,包括物理模型的选择、边界条件的设定、求解策略的配置等等。作者还特别强调了在实际应用中可能遇到的各种问题,并提供了相应的解决方案。例如,在讲解多相流模拟时,书中详细介绍了不同多相流模型的适用范围和参数设置,以及如何处理相间耦合问题。这对于那些从事复杂多相流研究的工程师来说,无疑是一份珍贵的参考。我尤其欣赏书中关于网格质量对计算结果影响的章节,作者通过对比分析,直观地展示了不良网格可能导致的误差,并给出了提高网格质量的具体建议。此外,书中对计算效率的优化也给出了不少实用的技巧,这对于处理大规模工程问题非常有帮助。这本书的语言风格非常接地气,没有过多的学术术语堆砌,而是用通俗易懂的方式将复杂的概念讲解清楚。读完这本书,我感觉自己对ANSYS Fluent 15.0的理解提升了一个新的层次,不仅能够熟练操作软件,更能理解其背后的原理,从而更自信地解决各种工程问题。

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