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第1章 計算流體動力學分析概述
1.1 何為CFD
1.2 CFD工作流程
1.2.1 CFD如何求解控制方程
1.2.2 定義建模目標
1.2.3 定義建模區域
1.2.4 創建代表計算域的幾何實體
1.2.5 網格劃分
1.2.6 物理環境及求解器設置
1.2.7 計算求解
1.2.8 結果評估及模型修正
1.3 ANSYS Workbench簡介
1.3.1 Workbench工作界面及功能介紹
1.3.2 參數化設計及仿真優化
1.3.3 自定義數值模擬分析流程
1.3.4 Workbench窗口管理及菜單功能
1.3.5 Workbench文件管理
1.3.6 ANSYS Workbench單位系統
1.4 FLUENT 數值模擬案例 –混合三通的流體流動及傳熱
1.4.1 問題描述與分析
1.4.2 數值模擬過程
1.5 本章小結
第2章 流體力學基本概念
2.1 流體運動的分類
2.2 描述流體運動的兩種方法-拉格朗日法及歐拉法
2.3 基本概念
2.3.1 理想流體和粘性流體
2.3.2 牛頓流體和非牛頓流體
2.3.3 可壓流體與非可壓流體
2.3.4 層流與湍流
2.3.5 定常流與非定常流
2.3.6 亞音速流動與超音速流動
2.3.7 熱傳導與擴散
2.3.8 水力半徑和當量直徑
2.3.9 近壁面區流動
2.3.10 邊界層
2.4 分析案例-管內層流
2.4.1 問題描述
2.4.2 分析過程 (DM建模, 網格劃分, Fluent分析設置, 求解, 后處理, 驗證)
2.5 分析案例-2D 穩態對流
2.5.1 問題描述
2.5.2 分析求解 (DM建模, 網格劃分, Fluent分析設置, 求解, 后處理, 驗證)
第3章 FLUENT用戶界面
3.1 求解器并行處理
3.2 FLUENT圖形用戶界面導航
3.3 控制鼠標操作
3.4 文本用戶界面（TUI）
3.5 網格縮放及選擇單位
3.6 多面體網格轉換
3.7 材料屬性
3.8 操作條件
3.9 求解計算
3.10 本章小結
第4章 單元域及邊界條件
4.1 單元域
4.1.1 流體域
4.1.2 固體域
4.1.3 多孔介質域
4.2 邊界條件
4.2.1 定義邊界條件
4.2.2 CFD邊界條件的一般原則
4.2.3 邊界條件類型
4.2.4 外部邊界 (入口, 出口, 壁面, 對稱, 周期, 其他邊界)
4.2.5 內部邊界
4.2.6 湍流適定邊界條件
4.3 本章小結
第5章 求解設置
5.1 求解設置概述
5.2 求解器類型 (壓力基,密度基)
5.3 選擇求解器
5.3.1 壓力-速度耦合
5.3.1.1 亞松弛因子
5.3.1.2 柯朗數
5.3.1.3 偽瞬態
5.3.2 空間離散設置
5.3.2.1 壓力插值算法
5.3.2.2 對流項差值算法
5.3.2.3 擴散項插值算法
5.3.2.4 梯度插值算法
5.4 求解初始化
5.4.1 標準初始化
5.4.2 FMG初始化
5.4.3 混合初始化
5.4.4 從前面的求解開始計算
5.5 運行計算
5.5.1 穩態/瞬態運行計算
5.5.2 檢查工況
5.5.3 DBS迭代過程-求解轉向
5.6 收斂控制
5.6.1 監測收斂
5.6.2 監測物理量
5.6.3 設置收斂容差
5.6.4 收斂性問題
5.6.5 加速收斂
5.6.6 收斂性與準確性
5.6.7 自動保存
5.6.8 網格自適應
5.7 本章小結
第6章 湍流模型
6.1 湍流概述
6.1.1 湍流模式
6.1.2 判斷湍流
6.1.3 時均速度與瞬時速度
6.2 湍流模型研究方法
6.2.1 直接數值模擬法 (DNS)
6.2.2 大渦模擬 (LES)
6.2.3 雷諾平均N-S 方程 (RANS)
6.3 RANS方程及封閉問題
6.3.1 RANS模型-平均值
6.3.2 RANS模型-封閉問題
6.3.3 RANS模型-渦粘模型
6.3.4 RANS模型-雙方程模型
6.4 FLUENT中有效的湍流模型
6.4.1 RANS : EVM : Spalart-Allmaras (S-A)模型
6.4.2 RANS : EVM : Standard k–e 模型
6.4.3 RANS : EVM: RKE 及 RNG k–e 模型
6.4.4 RANS : EVM: Standard k–ω 與 SST k–ω模型
6.4.5 RANS : RSM: Reynolds Stress 模型
6.5 近壁面湍流
6.5.1 湍流邊界層
6.5.2 壁面的普遍規律
6.5.3 壁面模型的選擇策略
6.5.4 近壁面的網格分辨率
6.5.5 近壁面處網格尺寸估計
6.5.6 壁面函數的限制
6.5.7 對近壁面模型的湍流設置
6.5.8 壁面模型的其他選項
6.5.9 近壁面處理小結
6.6 入口邊界條件
6.7 湍流模型指南
6.8 示例
6.8.1 示例1-通過平板的湍流
6.8.2 示例2-換熱管擴張
6.8.3 示例3-氣旋中的湍流
6.8.4 示例4-擴散器
第7章 傳熱分析
7.1 簡介
7.2 傳熱模型
7.2.1 Fluent傳熱模型
7.2.2 能量方程
7.3 傳導傳熱
7.4 對流換熱
7.4.1 對流換熱概述
7.4.2 自然對流
7.4.2.1 自然對流中的重力與參考壓力
7.4.2.2 開放區域的自然對流
7.4.2.3 選擇參考密度
7.4.2.4 自然對流的Boussinesq 模型
7.4.2.5 自然對流的輸入
7.4.2.6 自然對流要點提示
7.4.2.7 何時必須考慮自然對流
7.5 輻射
7.5.1 輻射概述
7.5.2 光學厚度和輻射模型
7.5.3 如何選擇輻射模型
7.5.4 輻射模型中的附加因素
7.6 壁面邊界條件
7.6.1 壁面熱邊界
7.6.2 壁面上的傳熱模型
7.6.3 管理殼傳導壁面
7.7 共軛傳熱
7.8 相變
7.9 傳熱分析后處理
7.10 進行單向流固熱耦合分析
7.11 本章小結
第8章 最好的練習
8.1 簡介
8.2 誤差源
8.3 最佳網格劃分指南
8.4 小結
第9章 瞬態流動分析
9.1 簡介
9.2 非定常流動的起源
9.3 非定常CFD分析
9.4 瞬態分析流程
9.4.1 啟用瞬態求解器
9.4.2 設置時間步長
9.4.3 瞬態算法
9.4.4 初始化
9.4.5 成功求解瞬態分析的提示
9.5 小結
第10章 分析案例
10.1 氣流通過催化轉換器的數值模擬
10.2 小球散熱分析
10.3 圓柱繞流的定常流動模擬
10.4 圓柱繞流的非定常流動模擬
10.5 三通管道熱應力分析