1计算流体力学发展概述

1.1计算流体力学概述

1.1.1计算流体力学发展

1.1.2数值模拟过程

1.1.3控制方程的离散方法

1.1.4数值模拟的优点及局限性

1.2计算流体力学软件的结构

1.3常用的计算流体力学软件

习题

2流体力学基础知识

2.1流体力学基本概念

2.1.1流体的属性

2.1.2流体力学的力与压强

2.1.3亚音速与超音速流动

2.1.4研究流体运动的方法

2.1.5流体运动的描述

2.2流体力学基本方程及边界条件

2.2.1连续性方程

2.2.2运动（动量）方程

2.2.3能量方程

2.2.4组分质量守恒方程

2.2.5牛顿型流体的控制方程

2.2.6流体流动控制方程的通用形式

2.2.7初始条件和边界条件

习题

3湍流的数学模型

3.1湍流的基本方程

3.2湍流时均运动控制方程组封闭性方法介绍

3.2.1雷诺应力类模型

3.2.2湍动黏度类模型

3.3湍流κ-ε两方程模型

3.3.1标准κ-ε两方程模型

3.3.2 RNG κ-ε模型

3.3.3 Realizable κ-ε模型

3.4近壁区使用κ-ε模型的问题及对策

3.4.1近壁区流动的特点

3.4.2近壁区使用κ-ε模型的问题

3.5雷诺应力模型

3.5.1雷诺应力输运方程

3.5.2 RSM的控制方程及其解法

3.5.3对RSM适用性的讨论

3.6大涡模拟

3.6.1大涡模拟的控制方程

3.6.2亚网格模型

3.6.3大涡模拟的边界条件

习题

4有限体积法

4.1扩散问题的有限体积法

4.1.1一维稳态扩散问题的有限体积法

4.1.2二维和三维稳态扩散问题的有限体积法

4.1.3非稳态扩散问题的有限体积法

4.1.4线性方程组的求解

4.2对流-扩散问题的有限体积法

4.2.1一维稳态对流-扩散问题的有限体积法

4.2.2离散格式的性质

4.2.3中心差分格式

4.2.4迎风格式

4.2.5混合格式

4.2.6幂指数格式

4.2.7对流-扩散问题的高阶差分格式——QUICK格式

4.2.8多维对流-扩散问题的离散格式

习题

5流场计算数值算法

5.1引言

5.2交错网格

5.2.1基本变量法求解的有关困难

5.2.2解决方案——交错网格

5.3运动方程的离散

5.4 SIMPLE算法

5.4.1压力与速度的修正

5.4.2压力修正方程

5.4.3 SIMPLE算法的基本思路

5.4.4 SIMPLE算法的讨论

5.4.5 SIMPLE算法压力修正方程的边界条件

5.5 SIMPLER算法

5.6 SIMPLEC算法

5.7 PISO算法

习题

6网格生成方法

6.1引言

6.2结构网格

6.2.1贴体坐标法

6.2.2块结构化网格

6.3非结构网格

6.3.1概述

6.3.2阵面推进法

6.3.3 Delaunay三角划分

6.3.4四叉树（2D）与八叉树（3D）方法

6.3.5阵面推进法和Delaunay三角划分结合算法

6.4网格生成软件

6.4.1 Gambit

6.4.2 ICEM CFD

6.4.3 TrueGrid

6.4.4 Gridgen

习题

7 Fluent概述

7.1 Fluent的工程应用背景

7.2 Fluent软件包相关知识

7.2.1 Fluent软件组成

7.2.2各软件之间协同关系

7.3 Fluent软件包的安装及运行

7.3.1 Fluent软件包的安装

7.3.2 Fluent的新特性

7.3.3 Fluent软件包的运行

习题

8 Fluent软件介绍

8.1 Fluent前置模块——Gambit

8.1.1 Gambit图形用户界面（GUI）

8.1.2 Gambit实例简介

8.1.3 Gambit实例操作步骤

8.2 Fluent求解器求解

8.2.1 Fluent图形用户界面

8.2.2 Fluent数值模拟步骤简介

8.2.3 Fluent模拟结果显示

习题

9速度场计算

9.1概述

9.2二维定常速度场计算

9.2.1概述

9.2.2实例简介

9.2.3实例操作步骤

9.3非定常速度场计算

9.3.1概述

9.3.2实例简介

9.3.3实例操作步骤

习题

10温度场计算

10.1概述

10.2实例简介

10.3实例操作步骤

10.3.1利用Gambit建立计算区域和指定边界条件类型

10.3.2利用Fluent求解器求解

习题

11多相流模型

11.1概述

11.1.1多相流

11.1.2多相流研究方法

11.1.3 Fluent中多相流模型

11.1.4 Fluent中多相流模型的选择

11.2 VOF模型

11.2.1概述

11.2.2实例简介

11.2.3实例操作步骤

11.3 Mixture模型

11.3.1概述

11.3.2实例简介

11.3.3实例操作步骤

习题

12 Tecplot软件

12.1 Tecplot概述

12.2 Tecplot使用

12.2.1 Tecplot软件界面

12.2.2菜单介绍

12.2.3边框工具栏选项介绍

12.2.4 XY图形绘制实例

12.2.5 2D图形的编辑

12.2.6 3D图形的编辑

习题

参考文献