商品簡介
《ANSYS14.5FLOTRAN流場分析從入門到精通(附光盤)》適合流體力學專業高年級本科生或研究生作為自學教材，也可以作為流體力學研究人員和工程技術人員的參考學習資料。
目次
前言
第1章 FLOTRAN流體力學分析概述
1.1 FLOTRAN CFD分析的概念
1.2 FLOTRAN分析類型
1.2.1 層流分析
1.2.2 湍流分析
1.2.3 熱分析
1.2.4 可壓縮流動分析
1.2.5 非牛頓流動分析
1.2.6 多組分傳輸分析
1.2.7 自由表面分析
第2章 FLOTRAN分析的基本原理與基本屬性
2.1 FLOTRAN單元的特點
2.1.1 FLUID141單元
2.1.2 FLUID142單元
2.2 FLOTRAN單元的局限性
2.3 FLOTRAN分析步驟
2.3.1 確定問題的區域
2.3.2 確定流體的狀態
2.3.3 生成有限元網格
2.3.4 施加邊界條件
2.3.5 設置FLOTRAN分析參數
2.3.6 求解
2.3.7 檢查結果
2.4 FLOTRAN單元相關文件
2.4.1 結果文件
2.4.2 打印文件
2.4.3 殘差文件
2.4.4 重啟動文件
2.4.5 FLOTRAN重啟動分析（續算）
2.5 提高收斂性和穩定性常用的工具
2.5.1 松弛因子
2.5.2 慣性松弛
2.5.3 修正的慣性松弛
2.5.4 人工粘性
2.5.5 速度限制
2.5.6 面積積分階次
2.6 評價FLOTRAN分析
2.7 驗證結果
2.8 流體基本屬性
2.8.1 比熱容
2.8.2 密度和導熱系數
2.8.3 粘度
2.8.4 表面張力系數
2.8.5 壁面靜態接觸角
2.8.6 設置流體性質的步驟
2.9 初始屬性和變化屬性
2.10 使用ANSYS非牛頓流體性質
2.10.1 激活Power Law模型
2.10.2 激活Carreau模型
2.10.3 激活Bingham模型
2.11 用戶編程定義屬性
第3章 FLOTRAN特性
3.1 坐標系
3.2 旋轉參考系
3.3 渦流
3.4 分布式阻力
3.5 FLOTRAN設置命令
3.5.1 FLOTRAN求解控制命令
3.5.2 FLOTRAN執行及輸出控制命令--穩態控制參數設置
3.5.3 FLOTRAN執行及輸出控制命令--瞬態控制參數設置
3.5.4 FLOTRAN輸出及保存文件控制
3.5.5 FLOTRAN輸出收斂監測量的控制
3.5.6 FLOTRAN流體類型及其特性的可變性控制
3.5.7 FLOTRAN流體性質參數設定
3.5.8 FLOTRAN分析的坐標系統的指定
3.5.9 FLOTRAN分析參考條件的設置
3.5.10 指定FLOTRAN分析的旋轉坐標系統
3.5.11 指定FLOTRAN分析的重力加速度
3.5.12 設置有助于FLOTRAN求解穩定的參數
3.5.13 設定FLOTRAN自由度松弛因子
3.5.14 設定FLOTRAN流體性質松弛因子
3.5.15 設置FLOTRAN分析的自由度限值
3.5.16 選擇FLOTRAN各自由度相應的求解器
3.5.17 對FLOTRAN各求解器的控制
3.5.18 設置FLOTRAN湍流模型的一些常數
3.5.19 重新設定FLOTRAN各分析參數的值
3.5.20 控制FLOTRAN面積積分的階次（Quadrature Order）
3.5.21 FLOTRAN多組分疏運分析的設置及控制
3.5.22 定義FLOTRAN的重啟動（續算）控制
3.5.23 設置并執行一個零迭代FLOTRAN分析
第4章 FLOTRAN CFD求解器和矩形方程
4.1 三對角矩陣算法
4.2 半直接求解
4.2.1 預條件廣義最小殘差（PGMR）求解器
4.2.2 預條件BICGStab（PBCGM）求解器
4.3 稀疏直接求解
第5章 不可壓縮流動FLOTRAN分析及實例
5.1 激活湍流模型
5.1.1 雷諾數
5.1.2 層流和湍流的判斷
5.1.3 湍流比和入口參數
5.1.4 湍流模型
5.2 網格要求
5.3 流動邊界條件
5.4 難點問題分析
5.5 問題描述
5.5.1 模型尺寸
5.5.2 理論假設
5.6 2-D管道流動分析（層流模型）
5.6.1 前處理
5.6.2 求解
5.6.3 后處理
5.6.4 命令流模式
5.7 2-D管道流動分析（增加來流速的層流模型）
5.7.1 前處理
5.7.2 求解過程
5.7.3 后處理
5.7.4 命令流模式
5.8 2-D管道流動分析（增加出口段長度的層流模型）
5.8.1 前處理
5.8.2 求解過程
5.8.3 后處理
5.8.4 命令流模式
5.9 2-D管道湍流流動分析（增加出口段長度的湍流模型）
5.9.1 前處理
5.9.2 求解過程
5.9.3 后處理
5.9.4 命令流模式
第6章 可壓縮流動FLOTRAN分析及實例
6.1 可壓縮流動FLOTRAN分析簡介
6.1.1 物理性質計算
6.1.2 邊界條件
6.1.3 結構和非結構網格
6.1.4 求解方案
6.2 噴管內超音速可壓縮流動分析
6.2.1 問題描述
6.2.2 前處理
6.2.3 求解
6.2.4 后處理
6.2.5 命令流模式
第7章 VOF模型分析及實例
7.1 VFRC載荷
7.1.1 初始VFRC載荷
7.1.2 建立VFRC載荷的邊界
7.2 輸入設置
7.2.1 外界條件
7.2.2 VFRC公差
7.2.3 VOF時間步
7.3 通過障礙物的水流流動初步發展分析
7.3.1 問題描述
7.3.2 前處理
7.3.3 求解
7.3.4 后處理
7.3.5 命令流模式
7.4 大壩VOF分析
7.4.1 問題描述
7.4.2 前處理
7.4.3 求解
7.4.4 后處理
7.4.5 命令流模式
7.5 振蕩液滴的VOF模型分析
7.5.1 問題描述
7.5.2 前處理
7.5.3 求解
7.5.4 后處理
7.5.5 命令流模式
第8章 FLOTRAN熱分析及實例
8.1 FLOTRAN熱分析簡介
8.1.1 FLOTRAN熱分析的功能
8.1.2 FLOTRAN熱分析的基本要求
8.2 FLOTRAN熱分析求解
8.2.1 FLOTRAN熱分析的求解內容
8.2.2 FLOTRAN熱分析方法
8.2.3 FLOTRAN熱分析的基本步驟
8.3 求解方法
8.3.1 連續流體性質
8.3.2 強制對流
8.3.3 自然對流
8.3.4 共軛傳熱
8.4 層流流體受均勻壁面熱通量
8.4.1 問題描述
8.4.2 前處理
8.4.3 求解
8.4.4 后處理
8.4.5 命令流模式
8.5 空腔中空氣的熱穩態層流分析
8.5.1 問題描述
8.5.2 前處理
8.5.3 求解
8.5.4 后處理
8.5.5 命令流模式
第9章 動網格的ALE分析及實例
9.1 ALE方法簡介
9.2 對稱扭轉ALE分析
9.2.1 問題描述
9.2.2 前處理
9.2.3 求解
9.2.4 后處理
9.2.5 命令流模式
9.3 容積可變式容器的ALE/VOF分析
9.3.1 問題描述
9.3.2 前處理
9.3.3 求解
9.3.4 后處理
9.3.5 命令流模式
9.4 動圓柱的ALE分析
9.4.1 問題描述
9.4.2 前處理
9.4.3 求解
9.4.4 后處理
9.4.5 命令流模式
9.4.6 思考與討論
第10章 多組分傳輸分析及實例
10.1 混合類型
10.2 多組分傳輸分析的基本步驟
10.3 兩相熱交換分析及實例
10.3.1 問題描述
10.3.2 前處理
10.3.3 求解
10.3.4 后處理
10.3.5 命令流模式
10.4 三種氣體混合分析及實例
10.4.1 問題描述
10.4.2 前處理
10.4.3 求解
10.4.4 二次前處理
10.4.5 二次求解
10.4.6 后處理
10.4.7 命令流模式
第11章 聲學分析及實例
11.1 聲學分析步驟
11.1.1 建立模型
11.1.2 劃分網格
11.1.3 設置邊界條件并計算
11.2 流固耦合聲學分析
11.2.1 問題描述
11.2.2 前處理
11.2.3 求解
11.2.4 后處理
11.2.5 命令流模式
11.3 房間內的聲學分析
11.3.1 問題描述
11.3.2 前處理
11.3.3 求解
11.3.4 后處理
11.3.5 命令流模式
書摘/試閱
1）確定問題的區域。用戶必須首先確定所分析問題的范圍，一般問題的邊界設置在邊界條件已知或通過分析可以得到邊界條件的地方。如果無法得到精確的邊界條件時，盡量不要將邊界設置在求解變量變化梯度較大的區域。用戶可以先作一次試探性的分析，然后根據分析結果來調整分析區域。
2）確定流體的狀態。流體的特征是流體性質、邊界條件及流場速度的函數。FLOTRAN能求解的流體包括氣流和液流，而氣體只能是理想氣體。在分析過程中用尸必須確定溫度對流體的密度、粘度及導熱系數的影響程度。在大多數情況下，認為流體性質不隨溫度的變化而變化，即可得到足夠精確的解答。
3）通常用雷諾數來判斷流體流動是層流與湍流，用馬赫數來判別流體是否可壓縮。馬赫數是指流場中任意一點流體速度與該點音速的比值，當馬赫數大于0．3時，就應考慮用可壓縮算法進行求解。
4）生成有限元模型。在生成有限元模型的過程中，用戶必須事先確定流場中流體梯度變化較大的地方，從而對于這些地方的網格進行適當的調整。例如，如果采用了湍流模型，在靠近壁面區域的網格密度就必須比層流模型的網格密度大。如果網格太稀疏就不能在求解過程中捕捉到由于巨大梯度變化對流動造成的顯著影響。
5）為了得到精確的計算結果，應使用映射網格劃分，因為映射網格能在邊界上更好地保持恒定的網格特性。
6）施加邊界條件。前已述及，可以在實體模型或有限元模型上施加邊界條件，此時應模型所有的邊界條件都考慮進去。如果與某個變量相關的邊界條件沒有加上去，則該變量沿邊界的法向值的梯度被假設為0。
7）設置FLOTRAN熱分析參數。在使用諸如湍流模型或求解溫度方程等選項時，用戶必須激活它們。而諸如流體性質等特定項目的設置，是與所求解的流體問題的類型相關的。
8）求解計算。通過觀察求解過程中相關變量的改變率，可以監視和觀察求解的收斂性和穩定性。這些變量包括速度、壓力、溫度、動能和動能耗散率等湍流量以及有效粘度。
9）查看求解結果．可以通過通用后處理器，POSTl和時間歷程后處理器POST26查看求解結果，也可以在打印輸出文件里對求解結果進行檢查，此時用戶需借助于工程經驗或相關資料來對所用的求解方法、所定義的流體性質以及所施加的邊界條件的可靠性進行評估。
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