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ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應(yīng)用叢書) 版權(quán)信息
- ISBN:9787302546290
- 條形碼:9787302546290 ; 978-7-302-54629-0
- 裝幀:簡裝本
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應(yīng)用叢書) 本書特色
由淺入深地講解CFX仿真計算的各種功能,從幾何建模到網(wǎng)格劃分,從計算求解到結(jié)果后處理,通過大量實例詳細(xì)地講解CFX進(jìn)行流體模擬計算的每一步驟。通過閱讀本書,讀者能夠掌握CFX軟件的工作流程和計算方法,并運用于工程實踐。
ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應(yīng)用叢書) 內(nèi)容簡介
ANSYS CFX軟件是目前國際上比較流行的商業(yè)CFD軟件,只要涉及流體、熱傳遞及化學(xué)反應(yīng)等工程問題,都可以用CFX來求解。
本書通過大量實例系統(tǒng)地介紹了CFX 19.0的使用方法,包括計算流體的基礎(chǔ)理論與方法、創(chuàng)建幾何模型、劃分網(wǎng)格、CFX前處理、CFX求解、CFX后處理等,針對每個CFX可以解決的流體仿真問題進(jìn)行詳細(xì)講解并輔以相應(yīng)的實例,使讀者能夠快速、熟練、深入地掌握CFX軟件。全書共16章,由淺入深地講解了CFX仿真計算的各種功能,從幾何建模到網(wǎng)格劃分,從計算求解到結(jié)果后處理,詳細(xì)地講解CFX流體模擬計算的每一個步驟,使讀者能夠了解并掌握CFX軟件的工作流程和計算方法。
本書結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),條理清晰,重點突出,不僅適合廣大CFX初、中級讀者學(xué)習(xí)使用,也可作為大中專院校、高職類相關(guān)專業(yè),以及社會有關(guān)培訓(xùn)班的教材,同時還可以作為工程技術(shù)人員的參考用書。
ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應(yīng)用叢書)ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應(yīng)用叢書) 前言
ANSYS CFX 19.0是一款功能強大的CFD工程分析軟件,是ANSYS公司推出的*新版本,較以前的版本在性能方面有了較大的改善。只要涉及流體、熱傳遞及化學(xué)反應(yīng)等工程問題,都可以用CFX進(jìn)行求解。
CFX具有豐富的物理模型、先進(jìn)的數(shù)值方法及強大的前后處理功能,在航空航天、汽車設(shè)計、石油天然氣、渦輪機設(shè)計等方面有著廣泛的應(yīng)用。例如,在石油天然氣工業(yè)上的應(yīng)用就包括燃燒、井下分析、噴射控制、環(huán)境分析、油氣消散/聚集、多相流、管道流動等。
本書特色
詳略得當(dāng)。將筆者十多年的CFD使用經(jīng)驗與CFX軟件的各功能模塊相結(jié)合,從點到面,將基本知識詳細(xì)地講解給讀者。
信息量大。本書包含的內(nèi)容全面,讀者在學(xué)習(xí)過程中不應(yīng)只關(guān)注細(xì)節(jié),還應(yīng)從整體出發(fā),了解CFD的分析流程。
結(jié)構(gòu)清晰。本書從結(jié)構(gòu)上主要分為基礎(chǔ)和案例兩部分,在講解基礎(chǔ)知識的過程中穿插對實例的講解,在綜合介紹的過程中也同步回顧重點的基礎(chǔ)知識。
本書內(nèi)容
本書共分為16章,由淺入深,環(huán)環(huán)相扣,主要內(nèi)容安排如下。
第1章 介紹了流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識,包括計算流體力學(xué)的基本概念及常用的CFD商用軟件。
第2章 介紹了CFX軟件的結(jié)構(gòu)和計算分析過程中所用到的文件類型,讓讀者可以掌握CFX的基本概念。
第3章 首先介紹了建立幾何模型的基本知識,然后講解了DesignModeler建立幾何模型的基本過程,*后給出了運用DesignModeler建立幾何模型的典型實例。
第4章 介紹了網(wǎng)格生成的基本知識,包括ICEM CFD劃分網(wǎng)格的基本過程,并給出運用ICEM CFD劃分網(wǎng)格的典型實例。
第5章 介紹了CFX前處理器創(chuàng)建新工程項目、導(dǎo)入網(wǎng)格、定義模擬類型、創(chuàng)建計算域、指定邊界條件、給出初始條件、定義求解控制、定義輸出數(shù)據(jù)和寫入定義文件并求解等功能。
第6章 講解了CFX求解器的啟動過程、CFX求解管理器的工作界面,以及文件輸出的步驟,讓讀者可以掌握CFX求解管理器CFX-Solver Manager的使用方法。
第7章 介紹了CFD-Post的啟動方法和工作界面,以及生成點、點樣本、直線、平面、體、等值面等位置,顯示云圖、矢量圖及制作動畫短片等功能,讓讀者可以掌握CFX后理器CFD-Post的使用方法。
第8章 通過噴射混合管內(nèi)穩(wěn)態(tài)流動和煙囪非穩(wěn)態(tài)流動兩個實例分別介紹了CFX處理穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)流動的工作流程,讓讀者可以掌握CFX中穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)計算的設(shè)置,穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)初始值的設(shè)置,非穩(wěn)態(tài)時間步長的設(shè)置,穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)求解控制的設(shè)置,以及穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)的輸出控制。
第9章 通過圓管內(nèi)氣體流動和靜態(tài)混合器內(nèi)水的流動兩個實例介紹了CFX處理內(nèi)部流動的工作流程,讓讀者可以掌握CFX模擬的基本操作。
第10章 通過鈍體繞流和機翼超音速流動兩個實例介紹了CFX處理外部流動的工作流程,讓讀者可以掌握CFX處理外部流動的基本思路,以及模擬出流體在模型外表面的繞流情況。
第11章 通過自由表面流動和混合器內(nèi)多相流動兩個實例介紹了CFX處理多相流動的工作流程,讓讀者可以掌握CFX中多相流模型的設(shè)置和自適應(yīng)網(wǎng)格的基本操作。
第12章 通過空調(diào)通風(fēng)和加熱盤換熱兩個實例分別介紹了CFX處理通風(fēng)和傳熱流動的工作流程,讓讀者可以掌握CFX中Fortune子程序的調(diào)用、表達(dá)式的運用、傳熱模型的設(shè)置和物質(zhì)屬性的設(shè)置。
第13章 通過催化轉(zhuǎn)化器和氣升式反應(yīng)器兩個實例分別介紹了CFX處理多孔介質(zhì)和氣固兩相流的工作流程,講解了多孔介質(zhì)模型的創(chuàng)建過程及多孔率、阻損等與多孔介質(zhì)材料相關(guān)屬性的設(shè)置,以及氣體輸送固體粒子過程模擬、固體粒子的生成過程及其形態(tài)設(shè)置,讓讀者可以掌握CFX中離散化設(shè)置、多相流模型的設(shè)置和多孔介質(zhì)的設(shè)置。
第14章 通過甲烷燃燒和煤粉燃燒兩個實例介紹了CFX處理化學(xué)反應(yīng),特別是燃燒模擬的工作流程,讓讀者可以掌握CFX中參數(shù)修改設(shè)置和燃燒模型的設(shè)置,基本掌握CFX處理化學(xué)反應(yīng)問題,特別是氣體燃燒和煤粉燃燒的基本思路和操作,對CFX處理化學(xué)反應(yīng)問題有初步的認(rèn)識。
第15章 通過球閥流動和浮標(biāo)運動兩個實例來介紹CFX處理動網(wǎng)格的工作流程和相關(guān)參數(shù)的設(shè)置,讓讀者可以掌握CFX中分析類型設(shè)置以及處理動網(wǎng)格問題的具體方法和步驟。
第16章 通過圓管內(nèi)氣體流動和三通內(nèi)氣體流動兩個實例介紹了CFX在Workbench中應(yīng)用的工作流程,讓讀者可以掌握CFX在Workbench中的創(chuàng)建、Meshing的網(wǎng)格劃分方法及不同軟件間的數(shù)據(jù)共享與更新。
本書實例源文件
本書提供所有例子的源文件,讀者可以使用CFX打開源文件,根據(jù)本書的介紹進(jìn)行學(xué)習(xí)和上機演練,掃描下述二維碼下載源文件。
如果你在下載過程中遇到問題,請發(fā)送郵件至booksaga@126.com,郵件主題是“求ANSYS CFX 19.0 從入門到精通實例源文件”。
雖然編者在本書的編寫過程中力求敘述準(zhǔn)確、完善,但由于水平有限,書中欠妥之處在所難免,希望讀者和同仁能夠及時指出,共同促進(jìn)本書質(zhì)量的提高。
編 者
2019年10月
ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應(yīng)用叢書) 目錄
1.1 流體力學(xué)基礎(chǔ) 1
1.1.1 基本概念 1
1.1.2 流體流動的分類 5
1.1.3 邊界層和物體阻力 5
1.1.4 層流和湍流 6
1.1.5 流體流動的控制方程 6
1.1.6 邊界條件與初始條件 8
1.2 計算流體力學(xué)基礎(chǔ) 9
1.2.1 計算流體力學(xué)的發(fā)展 9
1.2.2 計算流體力學(xué)的求解過程 10
1.2.3 數(shù)值模擬方法和分類 10
1.2.4 有限體積法的基本思想 11
1.2.5 有限體積法的求解方法 13
1.3 計算流體力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域 14
1.4 常用的CFD商用軟件 14
1.4.1 PHOENICS 15
1.4.2 STAR-CD 15
1.4.3 STAR-CCM+ 15
1.4.4 FLUENT 16
1.4.5 CFX 16
1.5 本章小結(jié) 17
第2章 CFX軟件簡介 18
2.1 CFX的軟件結(jié)構(gòu) 18
2.1.1 啟動CFX 19
2.1.2 前處理器 20
2.1.3 求解管理器 21
2.1.4 后處理器 22
2.2 CFX的文件類型 23
2.3 本章小結(jié) 24
第3章 創(chuàng)建幾何模型 25
3.1 建立幾何模型概述 25
3.2 DesignModeler簡介 26
3.3 草圖模式 28
3.3.1 進(jìn)入草圖模式 28
3.3.2 創(chuàng)建新平面 28
3.3.3 創(chuàng)建草圖 29
3.3.4 幾何模型的關(guān)聯(lián)性 30
3.4 創(chuàng)建3D幾何體 31
3.4.1 拉伸(Extrude) 31
3.4.2 旋轉(zhuǎn)(Revolve) 32
3.4.3 掃掠(Sweep) 32
3.4.4 直接創(chuàng)建3D幾何體(Primitives) 33
3.4.5 填充(Fill)和包圍(Enclosure) 33
3.5 導(dǎo)入外部CAD文件 34
3.6 創(chuàng)建幾何體的實例操作 35
3.7 本章小結(jié) 39
第4章 生成網(wǎng)格 40
4.1 網(wǎng)格生成概述 40
4.2 ANSYS ICEM CFD簡介 41
4.2.1 ICEM CFD的工作流程 42
4.2.2 ICEM CFD的文件類型 42
4.2.3 ICEM CFD的用戶界面 43
4.3 ANSYS ICEM CFD基本用法 43
4.3.1 創(chuàng)建幾何模型 43
4.3.2 導(dǎo)入幾何文件 47
4.3.3 生成網(wǎng)格 47
4.3.4 生成塊 52
4.3.5 編輯網(wǎng)格 57
4.3.6 輸出網(wǎng)格 62
4.4 ANSYS ICEM CFD實例分析 63
4.4.1 啟動ICEM CFD并建立分析項目 64
4.4.2 導(dǎo)入幾何模型 64
4.4.3 建立模型 64
4.4.4 生成網(wǎng)格 67
4.4.5 編輯網(wǎng)格 67
4.4.6 輸出網(wǎng)格 68
4.5 本章小結(jié) 69
第5章 CFX前處理 70
5.1 新建工程項目與網(wǎng)格導(dǎo)入 70
5.1.1 新建工程項目 70
5.1.2 導(dǎo)入網(wǎng)格 71
5.1.3 保存項目 71
5.2 設(shè)置計算域 72
5.2.1 Basic Settings(基本設(shè)置)選項卡 73
5.2.2 Fluid Models(流體模型)選項卡 74
5.2.3 Initialization(初始化)選項卡 76
5.2.4 Fluid Specific Models(流體模型)選項卡 76
5.2.5 Fluid Pairs Models(流體對)選項卡 76
5.2.6 Porosity Settings(多孔介質(zhì)設(shè)置)選項卡 77
5.3 設(shè)置邊界條件 78
5.3.1 邊界條件的創(chuàng)建 78
5.3.2 邊界條件的類型 78
5.4 設(shè)置初始條件 81
5.5 設(shè)置求解器 82
5.5.1 Basic Settings(基本設(shè)置)選項卡 82
5.5.2 Equation Class Settings(方程分類設(shè)置)選項卡 82
5.5.3 Advanced Options(高級設(shè)置)選項卡 83
5.6 輸出文件和設(shè)置監(jiān)控 83
5.7 本章小結(jié) 84
第6章 CFX數(shù)值求解 85
6.1 啟動求解管理器 85
6.2 設(shè)置模擬計算 87
6.3 工作界面 87
6.4 求解文件輸出 88
6.5 本章小結(jié) 89
第7章 CFX后處理 90
7.1 啟動后處理器 90
7.2 工作界面 91
7.3 創(chuàng)建位置 92
7.3.1 Point(生成點) 92
7.3.2 Point Cloud(點云) 93
7.3.3 Line(線) 94
7.3.4 Plane(面) 95
7.3.5 Volume(體) 97
7.3.6 Isosurface(等值面) 98
7.3.7 Iso Clip(區(qū)域值面) 99
7.3.8 Vortex Core Region(型芯區(qū)域) 100
7.3.9 Surface of Revolution(旋轉(zhuǎn)面) 100
7.3.10 Polyline(曲線) 100
7.3.11 User Surface(自定義面) 101
7.3.12 Surface Group(多組面) 102
7.4 創(chuàng)建對象 102
7.4.1 創(chuàng)建Vector(矢量)對象 103
7.4.2 創(chuàng)建Contour(云圖)對象 104
7.4.3 創(chuàng)建Streamline(流線)對象 105
7.4.4 創(chuàng)建Particle Track(粒子軌跡)對象 106
7.4.5 創(chuàng)建Volume Rendering(體繪制)對象 107
7.4.6 創(chuàng)建Text(文本)對象 107
7.4.7 其他創(chuàng)建對象 108
7.5 創(chuàng)建數(shù)據(jù) 109
7.5.1 Variables(變量) 109
7.5.2 Expressions(表達(dá)式) 110
7.6 本章小結(jié) 111
第8章 穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)模擬實例 112
8.1 噴射混合管內(nèi)的穩(wěn)態(tài)流動 112
8.1.1 案例介紹 112
8.1.2 啟動CFX并建立分析項目 113
8.1.3 導(dǎo)入網(wǎng)格 113
8.1.4 設(shè)置隨溫度變化的物質(zhì)參數(shù) 113
8.1.5 修改物質(zhì)屬性 115
8.1.6 邊界條件 116
8.1.7 初始條件 120
8.1.8 求解控制 120
8.1.9 計算求解 121
8.1.10 結(jié)果后處理 123
8.2 煙囪非穩(wěn)態(tài)流動 125
8.2.1 案例介紹 126
8.2.2 啟動CFX并建立分析項目 126
8.2.3 導(dǎo)入網(wǎng)格 126
8.2.4 設(shè)置隨溫度變化的物質(zhì)參數(shù) 127
8.2.5 設(shè)置分析類型 127
8.2.6 邊界條件 128
8.2.7 初始條件 133
8.2.8 求解控制 133
8.2.9 輸出控制 133
8.2.10 計算求解 134
8.2.11 結(jié)果后處理 135
8.3 本章小結(jié) 138
第9章 內(nèi)部流動分析實例 139
9.1 圓管內(nèi)氣體的流動 139
9.1.1 案例介紹 139
9.1.2 啟動CFX并建立分析項目 139
9.1.3 導(dǎo)入網(wǎng)格 140
9.1.4 邊界條件 140
9.1.5 初始條件 143
9.1.6 求解控制 143
9.1.7 計算求解 143
9.1.8 結(jié)果后處理 145
9.2 靜態(tài)混合器內(nèi)水的流動 147
9.2.1 案例介紹 147
9.2.2 啟動CFX并建立分析項目 147
9.2.3 導(dǎo)入網(wǎng)格 148
9.2.4 邊界條件 148
9.2.5 初始條件 152
9.2.6 求解控制 152
9.2.7 計算求解 152
9.2.8 結(jié)果后處理 154
9.3 本章小結(jié) 157
第10章 外部流動分析實例 158
10.1 鈍體繞流 158
10.1.1 案例介紹 158
10.1.2 啟動CFX并建立分析項目 158
10.1.3 導(dǎo)入網(wǎng)格 159
10.1.4 邊界條件 159
10.1.5 初始條件 164
10.1.6 求解控制 164
10.1.7 計算求解 165
10.1.8 結(jié)果后處理 167
10.2 機翼超音速流動 172
10.2.1 案例介紹 173
10.2.2 啟動CFX并建立分析項目 173
10.2.3 導(dǎo)入網(wǎng)格 173
10.2.4 邊界條件 174
10.2.5 初始條件 179
10.2.6 求解控制 179
10.2.7 計算求解 180
10.2.8 結(jié)果后處理 181
10.3 本章小結(jié) 183
ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應(yīng)用叢書) 作者簡介
丁源,高級工程師,已從事機械設(shè)計及仿真計算工作十余年。精通ANSYS、AutoCAD、Pro/Engineer、Fluent等軟件,曾出版《UG NX 8.0中文版從入門到精通》等計算
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