FLUENT流体分析工程案例精讲（第2版）

（1）第1版出版以来，获得读者的广泛欢迎，根据读者的宝贵意见和建议，以及他们的具体应用的情况，进行改版。
（2）根据用户建议、结合相关企业应用的需求和高校教学需求修订了第1版内容，同时增加了一些实例，使读者有更多可以学习的范例。
（3）配备视频讲解，提供网络服务。配套资源下载：华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）、QQ群（708552342）。 

本书在第1版的基础上，吸收众多读者的宝贵建议，大幅完善图书内容。 本书以*版软件FLUENT 17.0为蓝本，以实例为主线，介绍流体分析的前处理几何建模、网格划分、模拟计算和后处理分析的全过程。重点介绍FLUENT 17.0各模块功能及操作步骤，结合实例依次介绍流体分析前后处理技术、FLUENT软件界面、操作流程，以及复杂综合实例的演示。全书以“典型实例 视频讲解”的方式，通过大量的典型实例与重点知识相结合的方法，全面介绍FLUENT 17.0的流体分析功能，具有专业性强、操作性强、指导性强的特点。 本书是理工科院校土木、建筑、水利、石油、储运、机械、自动化、过程装备等相关专业高年级本科生、研究生和教师，以及从事核工业、石油化工、机械制造、能源、管道集输、造船、水利等领域研究和产品开发工程技术人员的参考书，也是FLUENT初学者入门和提高的学习宝典，还可作为各高等院校、培训机构的CFD教材。

朱红钧，电子科技大学教师，长期从事有限元分析的教学和科研工作，具有丰富的经验。谢龙汉，华南理工大学机械与汽车工程学院，副院长，教授。2002年毕业于浙江大学过程装备与控制工程专业本科、硕士，之后在广州本田汽车有限公司研发中心工作过两年，2010年获得香港中文大学机械与自动化工程系的博士学位。国内外学术期刊上发表30多篇学术论文，写作经验丰富，作品技术含量高，实用性强。

目 录

第1章 Gambit几何建模 （1）
1.1 Gambit操作界面 （2）
1.2 Gambit的鼠标用法 （6）
1.3 Gambit几何建模操作 （9）
1.4 与CAD软件的衔接 （14）
1.5 Gambit几何建模实例 （15）
实例1-1 3D后台阶流场几何模型的建立 （15）
实例1-2 3D室内空调散热场几何模型的建立 （18）
1.6 本章小结 （21）
第2章 DesignModeler几何建模 （22）
2.1 DesignModeler操作界面 （23）
2.2 DesignModeler几何建模实例 （27）
实例2-1 弯管几何模型的建立 （27）
实例2-2 十字交叉管几何模型的建立 （32）
2.3 本章小结 （38）
第3章 Gambit网格划分 （39）
3.1 Gambit网格划分操作 （40）
3.2 Gambit网格划分实例 （44）
实例3-1 圆柱绕流场网格划分 （44）
实例3-2 3D变径管网格划分 （48）
3.3 本章小结 （50）
第4章 ANSYS Meshing网格划分 （51）
4.1 ANSYS Meshing操作界面 （52）
4.2 ANSYS Meshing网格划分实例 （54）
实例4-1 冷热水交换器网格划分 （54）
实例4-2 2D混合肘网格划分 （58）
4.3 本章小结 （62）
第5章 FLUENT 17.0模型应用 （63）
5.1 FLUENT 17.0的操作界面 （64）
5.2 FLUENT 17.0模型应用实例 （66）
实例5-1 后台阶流动模拟 （66）
实例5-2 自然对流模拟 （77）
实例5-3 瞬态管流模拟 （81）
实例5-4 三通管气液两相流动模拟 （87）
实例5-5 管嘴气动喷砂模拟 （94）
实例5-6 液体燃料燃烧模拟 （105）
实例5-7 往复活塞腔内流动 （117）
实例5-8 液体蒸发模拟 （123）
实例5-9 弯管流固耦合模拟 （136）
5.3 本章小结 （150）
第6章 Tecplot后处理 （151）
6.1 Tecplot界面 （152）
6.2 实例操作 （154）
实例6-1 三通管气液两相流场后处理 （154）
实例6-2 管嘴气动喷砂流场后处理 （158）
6.3 本章小结 （163）
第7章 气固两相绕钝体平板流动模拟 （164）
7.1 实例概述 （165）
7.2 几何模型建立 （165）
7.3 网格划分 （167）
7.4 模型计算设置 （169）
7.5 结果后处理 （180）
7.6 本章小结 （182）
第8章 沙尘对汽车的冲蚀模拟 （183）
8.1 实例概述 （184）
8.2 几何模型建立 （184）
8.3 网格划分 （194）
8.4 模型计算设置 （195）
8.5 结果后处理 （202）
8.6 本章小结 （207）
第9章 管嘴自由出流模拟 （208）
9.1 实例概述 （209）
9.2 几何模型建立 （209）
9.3 网格划分 （210）
9.4 模型计算设置 （211）
9.5 结果后处理 （218）
9.6 本章小结 （219）
第10章 泄洪坝挑射模拟 （220）
10.1 实例概述 （221）
10.2 几何模型建立 （221）
10.3 网格划分 （222）
10.4 模型计算设置 （224）
10.5 结果后处理 （232）
10.6 本章小结 （233）
第11章 平台桩柱群绕流模拟 （234）
11.1 实例概述 （235）
11.2 模型计算设置 （235）
11.3 结果后处理 （243）
11.4 本章小结 （245）
第12章 偏心环空非牛顿流体流动模拟 （246）
12.1 实例概述 （247）
12.2 几何模型建立 （247）
12.3 网格划分 （250）
12.4 模型计算设置 （252）
12.5 结果后处理 （258）
12.6 本章小结 （259）
第13章 多孔介质渗流模拟 （260）
13.1 实例概述 （261）
13.2 几何模型建立 （261）
13.3 网格划分 （264）
13.4 模型计算设置 （266）
13.5 结果后处理 （270）
13.6 本章小结 （277）
第14章 毕托管流固耦合模拟 （278）
14.1 实例概述 （279）
14.2 几何模型建立 （279）
14.3 网格划分 （291）
14.4 模型计算设置 （293）
14.5 结果后处理 （299）
14.6 本章小结 （301）
第15章 电子元件散热模拟 （302）
15.1 实例概述 （303）
15.2 几何模型建立 （303）
15.3 网格划分 （304）
15.4 模型计算设置 （305）
15.5 结果后处理 （313）
15.6 本章小结 （314）
第16章 三通管热固耦合模拟 （315）
16.1 实例概述 （316）
16.2 几何模型建立 （316）
16.3 网格划分 （326）
16.4 模型计算设置 （331）
16.5 结果后处理 （337）
16.6 本章小结 （343）
第17章 卧式分离器气液两相分离模拟 （344）
17.1 实例概述 （345）
17.2 几何模型建立 （345）
17.3 网格划分 （356）
17.4 模型计算设置 （357）
17.5 结果后处理 （361）
17.6 本章小结 （362）

再 版 前 言
       “中国制造”必须向“中国创造”转变，这是社会的共识。那么，如何转变、怎么转变，其关键就是全社会广泛的自主创新。我们知道，创新的产品需要经过三个阶段：设计、分析和制造。中国经过改革开放后30年的发展，制造业得到了极大的发展，因此一般的制造问题基本得到了解决。设计领域在近10年来也取得了长足进步，这主要是得益于广泛普及和应用的三维设计软件，包括CATIA、UG、Pro/E等。创新的产品设计是自主创新的步，但仅仅设计还不够，还需要分析和优化才能获得满足要求的设计。因此，在创新设计的基础上，加入全面的设计分析和优化，是产品创新的必要和关键环节。传统的设计分析和优化大多是基于理论建模和经验分析，其主要弊端是烦琐、速度慢、且不全面，阻碍了产品创新的快速实现。随着计算机的快速发展，计算机辅助工程（Computer-Aided Engineering，CAE）提供了各种快速的分析方法，可以在三维建模的基础上，利用有限元分析技术进行全面的分析，并根据分析结果对设计进行优化，从而获得满意的设计结果。这不仅提高了设计的质量，降低成本，还大大缩短了产品设计的周期。
       FLUENT一直是公认的、成熟的流体分析软件，可以对涉及流动、传热及化学反应等实际问题进行模拟仿真，得到的有效结果可以指导生产实践。FLUENT具有丰富的物理模型、先进的数值方法，以及强大的前后处理功能。它针对各种复杂流动的物理现象，采用不同的离散格式和数值方法，在特定领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到组合，从而高效率地解决各个领域的复杂流动问题。它还不断地完善与更新，使其作为设计工具在航空航天、石油天然气工程、土木工程、化学工程、环境工程、食品工程、海洋结构工程等领域发挥巨大的作用。
        自2013年出版本书第1版以来，获得了读者的广泛好评，已多次重印。并且，很多读者来信介绍了他们具体应用FLUENT的情况，还对本书提出了很多宝贵意见和建议。在此基础上，我们根据用户的建议，结合相关企业使用的需求和高校的教学需求修订了本书第1版内容。本书第2版在版软件FLUENT 17.0的基础上进行写作，更新了大量内容，并且更加贴合实际应用，相信可以更好地帮助读者深入应用FLUENT。
      本书由朱红钧、谢龙汉和杨嵩完成，参加本书编写和资源开发的还有林伟、魏艳光、林木义、王悦阳、林伟洁、林树财、郑晓、吴苗、李翔、朱小远、唐培培、耿煜、尚涛、邓奕、于斌、黄海、蔡思祺等。读者可通过电子邮件[email protected]与我们交流。希望读者一如既往地支持我们，给我们提出更多的宝贵意见，让我们一起助力中国创造。
       注：本书的配套素材和视频讲解文件，请登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn），或加入QQ群（708552342），即可下载。
                                                                                                                      编著者