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ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應用叢書) 版權信息
- ISBN：9787302546290
- 條形碼：9787302546290 ; 978-7-302-54629-0
- 裝幀：簡裝本
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應用叢書) 本書特色
由淺入深地講解CFX仿真計算的各種功能，從幾何建模到網格劃分，從計算求解到結果后處理，通過大量實例詳細地講解CFX進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工程應用叢書) 內容簡介
ANSYS CFX軟件是目前國際上比較流行的商業CFD軟件，只要涉及流體、熱傳遞及化學反應等工程問題，都可以用CFX來求解。
本書通過大量實例系統地介紹了CFX 19.0的使用方法，包括計算流體的基礎理論與方法、創建幾何模型、劃分網格、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行詳細講解并輔以相應的實例，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，從幾何建模到網格劃分，從計算求解到結果后處理，詳細地講解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。
本書結構嚴謹，條理清晰，重點突出，不僅適合廣大CFX初、中級讀者學習使用，也可作為大中專院校、高職類相關專業，以及社會有關培訓班的教材，同時還可以作為工程技術人員的參考用書。
ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應用叢書)ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應用叢書) 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、熱傳遞及化學反應等工程問題，都可以用CFX進行求解。
CFX具有豐富的物理模型、先進的數值方法及強大的前后處理功能，在航空航天、汽車設計、石油天然氣、渦輪機設計等方面有著廣泛的應用。例如，在石油天然氣工業上的應用就包括燃燒、井下分析、噴射控制、環境分析、油氣消散/聚集、多相流、管道流動等。
本書特色
詳略得當。將筆者十多年的CFD使用經驗與CFX軟件的各功能模塊相結合，從點到面，將基本知識詳細地講解給讀者。
信息量大。本書包含的內容全面，讀者在學習過程中不應只關注細節，還應從整體出發，了解CFD的分析流程。
結構清晰。本書從結構上主要分為基礎和案例兩部分，在講解基礎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知識。
本書內容
本書共分為16章，由淺入深，環環相扣，主要內容安排如下。
第1章 介紹了流體力學的基礎知識，包括計算流體力學的基本概念及常用的CFD商用軟件。
第2章 介紹了CFX軟件的結構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 介紹了網格生成的基本知識，包括ICEM CFD劃分網格的基本過程，并給出運用ICEM CFD劃分網格的典型實例。
第5章 介紹了CFX前處理器創建新工程項目、導入網格、定義模擬類型、創建計算域、指定邊界條件、給出初始條件、定義求解控制、定義輸出數據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 通過噴射混合管內穩態流動和煙囪非穩態流動兩個實例分別介紹了CFX處理穩態和非穩態流動的工作流程，讓讀者可以掌握CFX中穩態、非穩態計算的設置，穩態、非穩態初始值的設置，非穩態時間步長的設置，穩態、非穩態求解控制的設置，以及穩態、非穩的輸出控制。
第9章 通過圓管內氣體流動和靜態混合器內水的流動兩個實例介紹了CFX處理內部流動的工作流程，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中多相流模型的設置和自適應網格的基本操作。
第12章 通過空調通風和加熱盤換熱兩個實例分別介紹了CFX處理通風和傳熱流動的工作流程，讓讀者可以掌握CFX中Fortune子程序的調用、表達式的運用、傳熱模型的設置和物質屬性的設置。
第13章 通過催化轉化器和氣升式反應器兩個實例分別介紹了CFX處理多孔介質和氣固兩相流的工作流程，講解了多孔介質模型的創建過程及多孔率、阻損等與多孔介質材料相關屬性的設置，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設置，讓讀者可以掌握CFX中離散化設置、多相流模型的設置和多孔介質的設置。
第14章 通過甲烷燃燒和煤粉燃燒兩個實例介紹了CFX處理化學反應，特別是燃燒模擬的工作流程，讓讀者可以掌握CFX中參數修改設置和燃燒模型的設置，基本掌握CFX處理化學反應問題，特別是氣體燃燒和煤粉燃燒的基本思路和操作，對CFX處理化學反應問題有初步的認識。
第15章 通過球閥流動和浮標運動兩個實例來介紹CFX處理動網格的工作流程和相關參數的設置，讓讀者可以掌握CFX中分析類型設置以及處理動網格問題的具體方法和步驟。
第16章 通過圓管內氣體流動和三通內氣體流動兩個實例介紹了CFX在Workbench中應用的工作流程，讓讀者可以掌握CFX在Workbench中的創建、Meshing的網格劃分方法及不同軟件間的數據共享與更新。
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，根據本書的介紹進行學習和上機演練，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，共同促進本書質量的提高。
編 者
2019年10月
ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應用叢書) 目錄
第1章 流體力學與計算流體力學基礎 1
1.1 流體力學基礎 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 計算流體力學基礎 9
1.2.1 計算流體力學的發展 9
1.2.2 計算流體力學的求解過程 10
1.2.3 數值模擬方法和分類 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 計算流體力學的應用領域 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 17
第2章 CFX軟件簡介 18
2.1 CFX的軟件結構 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 24
第3章 創建幾何模型 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 進入草圖模式 28
3.3.2 創建新平面 28
3.3.3 創建草圖 29
3.3.4 幾何模型的關聯性 30
3.4 創建3D幾何體 31
3.4.1 拉伸（Extrude） 31
3.4.2 旋轉（Revolve） 32
3.4.3 掃掠（Sweep） 32
3.4.4 直接創建3D幾何體（Primitives） 33
3.4.5 填充（Fill）和包圍（Enclosure） 33
3.5 導入外部CAD文件 34
3.6 創建幾何體的實例操作 35
3.7 本章小結 39
第4章 生成網格 40
4.1 網格生成概述 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 創建幾何模型 43
4.3.2 導入幾何文件 47
4.3.3 生成網格 47
4.3.4 生成塊 52
4.3.5 編輯網格 57
4.3.6 輸出網格 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 導入幾何模型 64
4.4.3 建立模型 64
4.4.4 生成網格 67
4.4.5 編輯網格 67
4.4.6 輸出網格 68
4.5 本章小結 69
第5章 CFX前處理 70
5.1 新建工程項目與網格導入 70
5.1.1 新建工程項目 70
5.1.2 導入網格 71
5.1.3 保存項目 71
5.2 設置計算域 72
5.2.1 Basic Settings（基本設置）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（多孔介質設置）選項卡 77
5.3 設置邊界條件 78
5.3.1 邊界條件的創建 78
5.3.2 邊界條件的類型 78
5.4 設置初始條件 81
5.5 設置求解器 82
5.5.1 Basic Settings（基本設置）選項卡 82
5.5.2 Equation Class Settings（方程分類設置）選項卡 82
5.5.3 Advanced Options（高級設置）選項卡 83
5.6 輸出文件和設置監控 83
5.7 本章小結 84
第6章 CFX數值求解 85
6.1 啟動求解管理器 85
6.2 設置模擬計算 87
6.3 工作界面 87
6.4 求解文件輸出 88
6.5 本章小結 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（區域值面） 99
7.3.8 Vortex Core Region（型芯區域） 100
7.3.9 Surface of Revolution（旋轉面） 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 創建對象 102
7.4.1 創建Vector（矢量）對象 103
7.4.2 創建Contour（云圖）對象 104
7.4.3 創建Streamline（流線）對象 105
7.4.4 創建Particle Track（粒子軌跡）對象 106
7.4.5 創建Volume Rendering（體繪制）對象 107
7.4.6 創建Text（文本）對象 107
7.4.7 其他創建對象 108
7.5 創建數據 109
7.5.1 Variables（變量） 109
7.5.2 Expressions（表達式） 110
7.6 本章小結 111
第8章 穩態和非穩態模擬實例 112
8.1 噴射混合管內的穩態流動 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 導入網格 113
8.1.4 設置隨溫度變化的物質參數 113
8.1.5 修改物質屬性 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 結果后處理 123
8.2 煙囪非穩態流動 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 導入網格 126
8.2.4 設置隨溫度變化的物質參數 127
8.2.5 設置分析類型 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 結果后處理 135
8.3 本章小結 138
第9章 內部流動分析實例 139
9.1 圓管內氣體的流動 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 導入網格 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 結果后處理 145
9.2 靜態混合器內水的流動 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 導入網格 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 結果后處理 154
9.3 本章小結 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 導入網格 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 導入網格 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 結果后處理 181
10.3 本章小結 183
1.1 流體力學基礎 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 計算流體力學基礎 9
1.2.1 計算流體力學的發展 9
1.2.2 計算流體力學的求解過程 10
1.2.3 數值模擬方法和分類 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 計算流體力學的應用領域 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 17
第2章 CFX軟件簡介 18
2.1 CFX的軟件結構 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 24
第3章 創建幾何模型 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 進入草圖模式 28
3.3.2 創建新平面 28
3.3.3 創建草圖 29
3.3.4 幾何模型的關聯性 30
3.4 創建3D幾何體 31
3.4.1 拉伸（Extrude） 31
3.4.2 旋轉（Revolve） 32
3.4.3 掃掠（Sweep） 32
3.4.4 直接創建3D幾何體（Primitives） 33
3.4.5 填充（Fill）和包圍（Enclosure） 33
3.5 導入外部CAD文件 34
3.6 創建幾何體的實例操作 35
3.7 本章小結 39
第4章 生成網格 40
4.1 網格生成概述 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 創建幾何模型 43
4.3.2 導入幾何文件 47
4.3.3 生成網格 47
4.3.4 生成塊 52
4.3.5 編輯網格 57
4.3.6 輸出網格 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 導入幾何模型 64
4.4.3 建立模型 64
4.4.4 生成網格 67
4.4.5 編輯網格 67
4.4.6 輸出網格 68
4.5 本章小結 69
第5章 CFX前處理 70
5.1 新建工程項目與網格導入 70
5.1.1 新建工程項目 70
5.1.2 導入網格 71
5.1.3 保存項目 71
5.2 設置計算域 72
5.2.1 Basic Settings（基本設置）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（多孔介質設置）選項卡 77
5.3 設置邊界條件 78
5.3.1 邊界條件的創建 78
5.3.2 邊界條件的類型 78
5.4 設置初始條件 81
5.5 設置求解器 82
5.5.1 Basic Settings（基本設置）選項卡 82
5.5.2 Equation Class Settings（方程分類設置）選項卡 82
5.5.3 Advanced Options（高級設置）選項卡 83
5.6 輸出文件和設置監控 83
5.7 本章小結 84
第6章 CFX數值求解 85
6.1 啟動求解管理器 85
6.2 設置模擬計算 87
6.3 工作界面 87
6.4 求解文件輸出 88
6.5 本章小結 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（區域值面） 99
7.3.8 Vortex Core Region（型芯區域） 100
7.3.9 Surface of Revolution（旋轉面） 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 創建對象 102
7.4.1 創建Vector（矢量）對象 103
7.4.2 創建Contour（云圖）對象 104
7.4.3 創建Streamline（流線）對象 105
7.4.4 創建Particle Track（粒子軌跡）對象 106
7.4.5 創建Volume Rendering（體繪制）對象 107
7.4.6 創建Text（文本）對象 107
7.4.7 其他創建對象 108
7.5 創建數據 109
7.5.1 Variables（變量） 109
7.5.2 Expressions（表達式） 110
7.6 本章小結 111
第8章 穩態和非穩態模擬實例 112
8.1 噴射混合管內的穩態流動 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 導入網格 113
8.1.4 設置隨溫度變化的物質參數 113
8.1.5 修改物質屬性 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 結果后處理 123
8.2 煙囪非穩態流動 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 導入網格 126
8.2.4 設置隨溫度變化的物質參數 127
8.2.5 設置分析類型 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 結果后處理 135
8.3 本章小結 138
第9章 內部流動分析實例 139
9.1 圓管內氣體的流動 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 導入網格 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 結果后處理 145
9.2 靜態混合器內水的流動 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 導入網格 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 結果后處理 154
9.3 本章小結 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 導入網格 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 導入網格 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 結果后處理 181
10.3 本章小結 183
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ANSYS CFX 19.0 從入門到精通(CAX工程應用叢書) 作者簡介
丁源，高級工程師，已從事機械設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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