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ANSYSCFX140超级学习手册 [高飞,李昕 编著] 2013年

                                                            内容提要  
 
        ANSYS CEX是一款功能强大的CFD工程分析软件,主要用于内外流体流动、热传递、化学反应和燃烧、多相流和多孔介质、稳态及非稳态分析等工程相关问题。
        本书是基于 ANSYS CFX14.0最新版本编写的,共分为15章,通过大量实例详细系统地介绍了CFX14.0解决实际问题的方法,包括计算流体的基础理论与方法,创建几何模型、划分网格、CFX前处理、CFX求解CFX后处理等功能的介绍,针对每个CFX可以解决的流体问题辅以应用实例进行详细的讲解,包括内部流动外部流动、传热流动、化学反应与燃烧、多相流、多孔介质、稳态及非稳态等流体问题,使读者能够快速、熟练、深入地掌握CX流体计算软件。
        本书内容丰富、结构严谨、条理清晰、重点突出,既可以作为高等院校相关专业高年级本科生、研究生的学习用教材,也可以作为工程技术人员的参考用书

                                                                 前 言
 
        ANSYS CFX是一款功能强大的CFD工程分析软件,作为全球第一个通过IS0900质量认证的大型商业CFD软件, ANSYS CFX诞生于工业应用背景中,一直将精确的计算结果、丰富的物理模型和强大的用户扩展性作为其发展的基本要求,并凭借这些方面的卓越成就,引领着CFD技术的不断发展。 ANSYS CFX14.0是 ANSYS公司推出的最新版本,较以前的版本在性能方面有了较大的改善。
        CFX软件主要有以下几个特色功能:先进的全隐式耦合多网格线性求解器,收敛速度快(同等条件下比其他流体软件快1~2个数量级),可以读入多种形式的网格,并能在计算中自动加密/稀疏网格,优秀的并行计算能力,强大的前后处理功能,丰富的物理模型,可以真实模拟各种工业流动,简单友好的用户界面,方便多物理场耦合,支持WorkBench集成
        作为目前国际上比较流行的商业CFD软件,只要涉及流体、热传递及化学反应和燃烧等的工程问题,都可以用CFX进行求解。 ANSYS CFX在航空航天、汽车设计、石油天然气、涡轮机设计等方面有着广泛的应用。例如,在石油天然气工业上的应用就包括燃烧、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚集、多项流、管道流动等。
        CFX可计算的物理问题包括可压与不可压流体、耦合传热、热辐射、多相流、粒子输送过程、化学反应和燃烧问题。还拥有诸如气蚀、凝固、沸腾、多孔介质、相间传质非牛顿流、喷雾干燥、动静干涉、真实气体等大批复杂现象的使用模型
        本书结构清晰、由浅入深,从结构上主要分为基础部分和案例部分两大类,在讲解基础知识的过程中穿插对实例的讲解,在综合介绍的过程中也同步回顾重点的基础知识。本书共分为15章,由浅入深,环环相扣,主要内容安排如下。
        第1章介绍了流体力学的基础知识,讲解了计算流体力学的基本概念,介绍了常用的CFD商用软件,让读者可以掌握计算流体力学的基本概念,了解目前常用的CFD商用软件。
        第2章介绍了CFX软件的结构和计算分析过程中所用到的文件类型,让读者可以掌握CFX的基本功能
        第3章首先介绍了建立几何模型的基本知识,然后讲解了 Designmodeler建立几何模型的基本过程,让读者可以掌握 Designmodeler I的使用方法。本章最后一节给出了通过其他CAD软件导入模型的方法
        第4章介绍了网格生成的基本知识,讲解了 ICEM CFD划分网格的基本过程,最后给出了运用 ICEM CFD划分网格的典型实例,让读者可以掌握 ICEM CFD的使用方法。
        第5章介绍了CFX前处理器创建新项目、导人网格、定义模拟类型、创建计算域、指定边界条件、给出初始条件、定义求解控制、定义输出数据和写入定义文件并求解等功能,让读者可以掌握CFX前处理器CFX-Pre的使用方法。
        第6章讲解了CFX求解管理器CFX- Solver Manager的启动过程,介绍了CFX求解管理器的工作界面及其基本功能,让读者可以掌握CFX求解管理器的使用方法
        第7章介绍了CFD-Post的启动方法和工作界面,以及生成点、点云、直线、平面体、等值面等位置,创建云图、矢量图、流线图等对象的方法,让读者可以掌握CFX后理器CFD-Post的使用方法
        第8章通过U形管、弯管混合器、静止混合器和离心泵等内部流动的实例介绍了CFX处理内部流动的工作流程,让读者可以掌握CFX模拟的基本操作和实现最简单的模拟的方法,通过按步骤完成所列实例,可以掌握CFX前处理和后处理的基本操作,对CFX模拟有初步的认识
        第9章通过空气绕流建筑物、机翼超音速流动和飞机机翼的压力计算实例介绍了CFX处理外部流动的工作流程,让读者可以掌握CFX处理外部流动的基本思路,可以模拟出流体在模型外表面的绕流情况
        第10章通过轴承盖传热、铜盘管换热、室内温度计算和散热板传热计算实例分别介绍了CFX处理传热和热交换流动的工作流程,让读者可以掌握CFX中表达式的运用,传热模型的设定和物质属性的设定,进而了解利用CFX解决传热、换热问题的方法
        第11章通过酸碱中和反应、燃气涡轮发动机的甲烷燃烧实例分别介绍了CFX处理化学反应和燃烧反应的基本思路,让读者可以掌握CFX中CCL文件的使用及表达式的运用,同时掌握CFX中参数修改设置和燃烧模型的设定,基本掌握CFX处理化学反应问题和气体燃烧问题的基本思路和操作,对CFX处理化学反应问题有了初步的认识
        第12章通过气升式反应器和蜾阀流动实例来介绍CFX分别采用欧拉·欧拉模型欧拉一拉格朗日模型处理多相流的工作流程和相关参数的设定,让读者可以掌握CFX中处理多相流的具体方法和步骤,基本掌握CFX解决多相流的基本思路和操作
        第13章通过催化转换器和多孔介质催化层实例介绍了CFX处理多孔介质的工作流程,讲解了多孔介质模型的创建过程及多孔率、阻损等与多孔介质材料相关属性的设定,让读者可以掌握CFX中多孔介质的设定及采用多孔介质模型解决问题的方法和流程
        第14章通过管内叶片气体流动和弯管内液体流动实例介绍了CFX解决稳态问题的分析方法和流程,让读者可以掌握CFX中有关解决稳态问题的基本设定和求解控制及输出设定,基本掌握CFX解决稳态问题的基本思路和操作
        第15章通过浮力驱动实例和容器内部水位及水流速度计算实例介绍了CFX处理非稳态流动的工作流程,让读者可以掌握CFX中非稳态计算的设定,非稳态初始值、时间步长的设定,以及求解控制和输出控制的设定
        本书结构合理,叙述详细,算例丰富,既适合包括广大科研工作者、工程师和在校学生等在内的不同层次的读者自学使用,也可以作为大中专院校相关专业的教学参考书。
        本书由高飞、李昕编著,另外孔玲军、张建伟、白海波、刘成柱、史洁玉、凌桂龙唐家鹏、乔建军、孙国强、温正、代晶、贺碧蛟、石良臣、柯维娜等为本书的编写提供了大量的帮助,在此一并表示感谢。
        虽然作者在本书的编写过程中力求叙述准确、完善,但由于水平有限,书中欠妥之处在所难免,希望读者和同仁能够及时指出,共同促进本书质量的提高。
        读者在学习过程中遇到与本书有关的问题,可以发电子邮件到邮箱 book hai(@126com,或者访问博客htp:/blog.sina.com.cn/'tecbook,编者会尽快给予解答。

ANSYSCFX140超级学习手册 [高飞,李昕 编著] 2013年
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