ANSYS Fluent 2020工程案例详解（视频教程版）

通过分析Fluent软件从6.3到2020完善全过程
帮你梳理Fluent 软件仿真分析基础、有效设置及快捷操作
教你学会如何把复杂工程化问题简化为运用Fluent 软件进行分析计算
视频辅助操作练习，将理论应用于实际

ANSYS Fluent 2020涵盖各种物理建模功能，可对工业应用中的流动、湍流、热交换等进行建模，具有超强的可扩展的高性能计算功能，能够快速高效地解决复杂的流体动力学仿真问题。本书从Fluent2020仿真计算基础理论讲起，详细分析说明Fluent仿真计算操作设置并深入到项目实战案例，重点介绍使用Fluent进行大功率电力电子、污染物泄露扩散等领域的仿真计算，读者不但可以系统地学习如何进行Fluent仿真分析设置，而且还能对Fluent解决实际工程问题分析有更为深入的理解。
本书分为15章，内容主要包括Fluent软件操作及设置，以及13个实际工程案例的详解。覆盖湍流流动、传热、组分输送模型、多相流、颗粒离散相、噪声等，涉及流体流动、燃烧传热、大功率电力电子散热、污染物泄漏扩散、多相流流动及建筑物舒适性等工程问题。
本书内容通俗易懂，案例丰富，实用性强，特别适合Fluent 2020的入门读者和进阶读者阅读，也适合具有一定工程经验的结构、土木、建筑等领域其他Fluent爱好者阅读。另外，本书也适合作为相关培训机构的教材使用。

孙立军，高级仿真工程师，先后工作于ABB中国技术研究院、全球能源互联网研究院、南瑞集团等，对大功率电力电子器件散热、变压器热分析、燃气泄漏扩散、建筑风环境分析及流动燃烧等方面仿真有深入的研究，先后计算仿真分析案例上百个，承担多个大功率电力电子器件工程化项目仿真及设计，具有丰富的Fluent仿真计算实战经验。

第1章 理论基础
1.1 流体力学基本理论 2
1.1.1 基本概念 2
1.1.2 层流和湍流 3
1.1.3 控制方程 3
1.1.4 边界及初始条件 4
1.2 计算流体力学概述 5
1.2.1 计算流体力学的求解过程 5
1.2.2 有限体积法 6
1.2.3 求解方法 6
第2章 Fluent软件操作及设置
2.1 软件启动及网格导入 9
2.1.1 软件启动 9
2.1.2 网格导入 11
2.1.3 网格尺寸调整及优化 12
2.2 总体模型设置 14
2.2.1 求解器及暂稳态设置 14
2.2.2 操作参数设置 15
2.3 典型物理模型介绍及设置 16
2.3.1 多相流模型设置 16
2.3.2 能量方程设置 19
2.3.3 流动模型设置 19
2.3.4 辐射模型设置 22
2.3.5 组分模型（燃烧及扩散）设置 25
2.3.6 颗粒离散相模型设置 30
2.3.7 噪声模型设置 32
2.4 材料及物性参数设置 33
2.4.1 新增材料设置 33
2.4.2 材料物性参数修改 35
2.5 计算域设置 36
2.5.1 计算域内材料设置 36
2.5.2 计算域内属性设置 37
2.6 边界条件介绍及设置 38
2.6.1 常用边界条件分类 38
2.6.2 常用边界条件参数设置 39
2.7 求解离散方法及控制设置 51
2.7.1 求解离散方法设置 51
2.7.2 松弛因子参数设置 52
2.8 求解过程监测设置 52
2.8.1 残差监测设置 52
2.8.2 面参数监测设置 53
2.8.3 体参数监测设置 54
2.9 初始化参数设置 55
2.10 输出保存文件设置 56
2.11 求解计算设置 57
第3章 变压器绕组温升及内部流场仿真分析研究
3.1 案例简介 60
3.2 软件启动及网格导入 60
3.3 模型、材料及边界条件设置 61
3.3.1 总体模型设置 61
3.3.2 物理模型设置 63
3.3.3 材料设置 64
3.3.4 计算域设置 69
3.3.5 边界条件设置 72
3.4 求解设置 77
3.4.1 求解方法及松弛因子设置 77
3.4.2 变量监测设置 77
3.4.3 求解过程监测设置 78
3.4.4 参数初始化设置 79
3.4.5 输出保存设置文件 80
3.4.6 求解计算设置 80
3.5 结果处理及分析 81
3.5.1 创建分析截面 81
3.5.2 温度云图分析 82
3.5.3 速度云图分析 84
3.5.4 计算结果数据后处理分析 85
第4章 埋地输油管道周围温度场暂态分析研究
4.1 案例简介 89
4.2 软件启动及网格导入 89
4.3 模型、材料及边界条件设置 90
4.3.1 总体模型设置 90
4.3.2 物理模型设置 91
4.3.3 材料设置 93
4.3.4 计算域设置 97
4.3.5 边界条件设置 98
4.4 求解设置 102
4.4.1 求解方法及松弛因子设置 102
4.4.2 变量监测设置 102
4.4.3 求解过程监测设置 103
4.4.4 参数初始化设置 104
4.4.5 输出保存设置文件 105
4.4.6 求解计算设置 106
4.5 结果处理及分析 107
4.5.1 创建分析截面 107
4.5.2 温度云图分析 107
4.5.3 计算结果数据后处理分析 109
第5章 大空间下建筑物内外空气流动特性分析
5.1 案例简介 113
5.2 软件启动及网格导入 113
5.3 模型、材料及边界条件设置 114
5.3.1 总体模型设置 114
5.3.2 物理模型设置 115
5.3.3 材料设置 116
5.3.4 计算域设置 117
5.3.5 边界条件设置 117
5.4 求解设置 120
5.4.1 求解方法及松弛因子设置 120
5.4.2 求解过程监测设置 120
5.4.3 参数初始化设置 121
5.4.4 输出保存设置文件 122
5.4.5 求解计算设置 122
5.5 结果处理及分析 123
5.5.1 创建分析截面 123
5.5.2 速度分布云图分析 123
5.5.2 速度矢量云图分析 124
第6章 大功率电力电子器件散热仿真分析
6.1 案例简介 128
6.2 软件启动及网格导入 128
6.3 模型、材料及边界条件设置 129
6.3.1 总体模型设置 129
6.3.2 物理模型设置 130
6.3.3 材料设置 131
6.3.4 计算域设置 133
6.3.5 边界条件设置 135
6.4 求解设置 139
6.4.1 求解方法及松弛因子设置 139
6.4.2 求解过程监测设置 140
6.4.3 参数初始化设置 140
6.4.4 输出保存设置文件 141
6.4.5 求解计算设置 141
6.5 结果处理及分析 142
6.5.1 创建分析截面 142
6.5.2 速度云图分析 142
6.5.3 温度云图分析 144
6.5.4 计算结果数据后处理分析 145
第7章 煤粉气固两相流流动仿真分析
7.1 案例简介 148
7.2 软件启动及网格导入 148
7.3 模型、材料及边界条件设置 149
7.3.1 总体模型设置 149
7.3.2 物理模型设置 150
7.3.3 材料设置 153
7.3.4 计算域设置 154
7.3.5 边界条件设置 155
7.4 求解设置 157
7.4.1 求解方法及松弛因子设置 157
7.4.2 求解过程监测设置 158
7.4.3 参数初始化设置 158
7.4.4 输出保存设置文件 159
7.4.5 瞬态计算自动保存设置 159
7.4.6 求解计算设置 160
7.5 结果处理及分析 160
7.5.1 速度云图分析 160
7.5.2 离散相煤粉浓度云图分析 162
第8章 大型往复式燃烧炉炉膛内烟气流动及传热特性分析
8.1 案例简介 166
8.2 软件启动及网格导入 166
8.3 模型、材料及边界条件设置 167
8.3.1 总体模型设置 167
8.3.2 物理模型设置 168
8.3.3 材料设置 170
8.3.4 计算域设置 172
8.3.5 边界条件设置 173
8.4 求解设置 178
8.4.1 求解方法及松弛因子设置 178
8.4.2 求解过程监测设置 179
8.4.3 参数初始化设置 180
8.4.4 输出保存设置文件 180
8.4.5 求解计算设置 181
8.5 结果处理及分析 181
8.5.1 选取截面温度云图分析 181
8.5.2 选取截面速度云图分析 183
8.5.3 选取截面速度矢量图分析 184
8.5.4 整体炉膛壁面温度云图分析 185
8.5.5 计算结果数据后处理分析 186
第9章 河道内污染物流动扩散仿真分析
9.1 案例简介 190
9.2 软件启动及网格导入 190
9.3 模型、材料及边界条件设置 191
9.3.1 总体模型设置 191
9.3.2 物理模型设置 192
9.3.3 材料设置 194
9.3.4 计算域设置 196
9.3.5 边界条件设置 197
9.4 求解设置 200
9.4.1 求解方法及松弛因子设置 200
9.4.2 求解过程监测设置 201
9.4.3 参数初始化设置 201
9.4.4 输出保存设置文件 202
9.4.5 求解计算设置 203
9.5 结果处理及分析 203
9.5.1 速度云图分析 203
9.5.2 污染物浓度云图分析 204
9.5.3 计算结果数据后处理分析 206
第10章 不同组分气体混合分析研究
10.1 案例简介 208
10.2 软件启动及网格导入 208
10.3 模型、材料及边界条件设置 209
10.3.1 总体模型设置 209
10.3.2 物理模型设置 211
10.3.3 材料设置 212
10.3.4 计算域设置 215
10.3.5 边界条件设置 215
10.4 求解设置 218
10.4.1 求解方法及松弛因子设置 218
10.4.2 求解过程监测设置 219
10.4.3 参数初始化设置 220
10.4.4 输出保存设置文件 220
10.4.5 求解计算设置 221
10.5 结果处理及分析 222
10.5.1 气体浓度云图分析 222
10.5.2 速度云图分析 223
10.5.3 计算结果数据后处理分析 224
第11章 液化天然气储罐内翻滚仿真分析研究
11.1 案例简介 227
11.2 软件启动及网格导入 227
11.3 模型、材料及边界条件设置 228
11.3.1 总体模型设置 228
11.3.2 物理模型设置 230
11.3.3 材料设置 232
11.3.4 计算域设置 236
11.3.5 边界条件设置 237
11.4 求解设置 239
11.4.1 求解方法及松弛因子设置 239
11.4.2 求解过程贱检测设置 240
11.4.3 参数初始化设置 240
11.4.4 输出保存设置文件 242
11.4.5 求解计算设置 243
11.5 结果处理及分析 244
11.5.1 速度云图分析 244
11.5.2 速度等值线分布分析 247
第12章 数据机房内发热器件温度及流场仿真研究
12.1 案例简介 250
12.2 软件启动及网格导入 250
12.3 模型、材料及边界条件设置 251
12.3.1 总体模型设置 251
12.3.2 物理模型设置 252
12.3.3 材料设置 253
12.3.4 计算域设置 255
12.3.5 边界条件设置 257
12.4 求解设置 260
12.4.1 求解方法及松弛因子设置 260
12.4.2 求解过程监测设置 261
12.4.3 参数初始化设置 262
12.4.4 输出保存设置文件 262
12.4.5 求解计算设置 263
12.5 结果处理及分析 263
12.5.1 创建分析截面 263
12.5.2 温度云图分析 264
12.5.3 速度云图分析 267
12.5.4 计算结果数据后处理分析 268
第13章 房间空调位置对舒适度影响的仿真研究
13.1 案例简介 272
13.2 软件启动及网格导入 272
13.3 模型、材料及边界条件设置 273
13.3.1 总体模型设置 273
13.3.2 物理模型设置 274
13.3.3 材料设置 275
13.3.4 计算域设置 277
13.3.5 边界条件设置 278
13.4 求解设置 280
13.4.1 求解方法及松弛因子设置 280
13.4.2 求解过程监测设置 280
13.4.3 参数初始化设置 281
13.4.4 输出保存设置文件 282
13.4.5 求解计算设置 283
13.5 结果处理及分析 283
13.5.1 创建分析截面 283
13.5.2 温度云图分析 284
13.5.3 速度云图分析 288
13.5.4 计算结果数据后处理分析 290
第14章 大空间内气体污染物扩散仿真分析研究
14.1 案例简介 294
14.2 软件启动及网格导入 294
14.3 模型、材料及边界条件设置 295
14.3.1 总体模型设置 295
14.3.2 物理模型设置 296
14.3.3 材料设置 298
14.3.4 计算域设置 301
14.3.5 边界条件设置 302
14.4 求解设置 306
14.4.1 求解方法及松弛因子设置 306
14.4.2 求解过程监测设置 307
14.4.3 参数初始化设置 308
14.4.4 输出保存设置文件 309
14.4.5 求解计算设置 310
14.5 结果处理及分析 310
14.5.1 创建分析截面 310
14.5.2 污染物浓度云图分析 311
14.5.3 速度云图分析 315
14.5.4 计算结果数据后处理分析 316
第15章 锅炉烟道内SNCR脱硝冷态模拟分析研究
15.1 案例简介 320
15.2 软件启动及网格导入 320
15.3 模型、材料及边界条件设置 321
15.3.1 总体模型设置 321
15.3.2 物理模型设置 322
15.3.3 材料设置 324
15.3.4 计算域设置 325
15.3.5 边界条件设置 326
15.4 求解设置 331
15.4.1 求解方法及松弛因子设置 331
15.4.2 求解过程监测设置 332
15.4.3 参数初始化设置 333
15.4.4 输出保存设置文件 334
15.4.5 求解计算设置 334
15.5 结果处理及分析 335
15.5.1 创建分析截面 335
15.5.2 烟气组分浓度云图分析 336
15.5.3 速度云图分析 339
15.5.4 计算结果数据后处理分析 341
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