第1章 计算流体动力学分析概述
1.1 何为CFD
1.2 CFD工作流程
1.2.1 CFD如何求解控制方程
1.2.2 定义建模目标
1.2.3 定义建模区域
1.2.4 创建代表计算域的几何实体
1.2.5 网格划分
1.2.6 物理环境及求解器设置
1.2.7 计算求解
1.2.8 结果评估及模型修正
1.3 ANSYS Workbench简介
1.3.1 Workbench工作界面及功能介绍
1.3.2 参数化设计及仿真优化
1.3.3 自定义数值模拟分析流程
1.3.4 Workbench窗口管理及菜单功能
1.3.5 Workbench文件管理
1.3.6 ANSYS Workbench单位系统
1.4 FLUENT 数值模拟案例 –混合三通的流体流动及传热
1.4.1 问题描述与分析
1.4.2 数值模拟过程
1.5 本章小结
第2章 流体力学基本概念
2.1 流体运动的分类
2.2 描述流体运动的两种方法-拉格朗日法及欧拉法
2.3 基本概念
2.3.1 理想流体和粘性流体
2.3.2 牛顿流体和非牛顿流体
2.3.3 可压流体与非可压流体
2.3.4 层流与湍流
2.3.5 定常流与非定常流
2.3.6 亚音速流动与超音速流动
2.3.7 热传导与扩散
2.3.8 水力半径和当量直径
2.3.9 近壁面区流动
2.3.10 边界层
2.4 分析案例-管内层流
2.4.1 问题描述
2.4.2 分析过程 (DM建模, 网格划分, Fluent分析设置, 求解, 后处理, 验证)
2.5 分析案例-2D 稳态对流
2.5.1 问题描述
2.5.2 分析求解 (DM建模, 网格划分, Fluent分析设置, 求解, 后处理, 验证)
第3章 FLUENT用户界面
3.1 求解器并行处理
3.2 FLUENT图形用户界面导航
3.3 控制鼠标操作
3.4 文本用户界面（TUI）
3.5 网格缩放及选择单位
3.6 多面体网格转换
3.7 材料属性
3.8 操作条件
3.9 求解计算
3.10 本章小结
第4章 单元域及边界条件
4.1 单元域
4.1.1 流体域
4.1.2 固体域
4.1.3 多孔介质域
4.2 边界条件
4.2.1 定义边界条件
4.2.2 CFD边界条件的一般原则
4.2.3 边界条件类型
4.2.4 外部边界 (入口, 出口, 壁面, 对称, 周期, 其他边界)
4.2.5 内部边界
4.2.6 湍流适定边界条件
4.3 本章小结
第5章 求解设置
5.1 求解设置概述
5.2 求解器类型 (压力基,密度基)
5.3 选择求解器
5.3.1 压力-速度耦合
5.3.1.1 亚松弛因子
5.3.1.2 柯朗数
5.3.1.3 伪瞬态
5.3.2 空间离散设置
5.3.2.1 压力插值算法
5.3.2.2 对流项差值算法
5.3.2.3 扩散项插值算法
5.3.2.4 梯度插值算法
5.4 求解初始化
5.4.1 标准初始化
5.4.2 FMG初始化
5.4.3 混合初始化
5.4.4 从前面的求解开始计算
5.5 运行计算
5.5.1 稳态/瞬态运行计算
5.5.2 检查工况
5.5.3 DBS迭代过程-求解转向
5.6 收敛控制
5.6.1 监测收敛
5.6.2 监测物理量
5.6.3 设置收敛容差
5.6.4 收敛性问题
5.6.5 加速收敛
5.6.6 收敛性与准确性
5.6.7 自动保存
5.6.8 网格自适应
5.7 本章小结
第6章 湍流模型
6.1 湍流概述
6.1.1 湍流模式
6.1.2 判断湍流
6.1.3 时均速度与瞬时速度
6.2 湍流模型研究方法
6.2.1 直接数值模拟法 (DNS)
6.2.2 大涡模拟 (LES)
6.2.3 雷诺平均N-S 方程 (RANS)
6.3 RANS方程及封闭问题
6.3.1 RANS模型-平均值
6.3.2 RANS模型-封闭问题
6.3.3 RANS模型-涡粘模型
6.3.4 RANS模型-双方程模型
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 与 SST k–ω模型
6.4.5 RANS : RSM: Reynolds Stress 模型
6.5 近壁面湍流
6.5.1 湍流边界层
6.5.2 壁面的普遍规律
6.5.3 壁面模型的选择策略
6.5.4 近壁面的网格分辨率
6.5.5 近壁面处网格尺寸估计
6.5.6 壁面函数的限制
6.5.7 对近壁面模型的湍流设置
6.5.8 壁面模型的其他选项
6.5.9 近壁面处理小结
6.6 入口边界条件
6.7 湍流模型指南
6.8 示例
6.8.1 示例1-通过平板的湍流
6.8.2 示例2-换热管扩张
6.8.3 示例3-气旋中的湍流
6.8.4 示例4-扩散器
第7章 传热分析
7.1 简介
7.2 传热模型
7.2.1 Fluent传热模型
7.2.2 能量方程
7.3 传导传热
7.4 对流换热
7.4.1 对流换热概述
7.4.2 自然对流
7.4.2.1 自然对流中的重力与参考压力
7.4.2.2 开放区域的自然对流
7.4.2.3 选择参考密度
7.4.2.4 自然对流的Boussinesq 模型
7.4.2.5 自然对流的输入
7.4.2.6 自然对流要点提示
7.4.2.7 何时必须考虑自然对流
7.5 辐射
7.5.1 辐射概述
7.5.2 光学厚度和辐射模型
7.5.3 如何选择辐射模型
7.5.4 辐射模型中的附加因素
7.6 壁面边界条件
7.6.1 壁面热边界
7.6.2 壁面上的传热模型
7.6.3 管理壳传导壁面
7.7 共轭传热
7.8 相变
7.9 传热分析后处理
7.10 进行单向流固热耦合分析
7.11 本章小结
第8章 最好的练习
8.1 简介
8.2 误差源
8.3 最佳网格划分指南
8.4 小结
第9章 瞬态流动分析
9.1 简介
9.2 非定常流动的起源
9.3 非定常CFD分析
9.4 瞬态分析流程
9.4.1 启用瞬态求解器
9.4.2 设置时间步长
9.4.3 瞬态算法
9.4.4 初始化
9.4.5 成功求解瞬态分析的提示
9.5 小结
第10章 分析案例
10.1 气流通过催化转换器的数值模拟
10.2 小球散热分析
10.3 圆柱绕流的定常流动模拟
10.4 圆柱绕流的非定常流动模拟
10.5 三通管道热应力分析
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