ANSYS CFX 19.0 从入门到精通

　　ANSYS CFX软件是目前国际上比较流行的商业CFD软件，只要涉及流体、热传递及化学反应等工程问题，都可以用CFX来求解。 本书通过大量实例系统地介绍了CFX 19.0的使用方法，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，针对每个CFX可以解决的流体仿真问题进行详细讲解并辅以相应的实例，使读者能够快速、熟练、深入地掌握CFX软件。全书共16章，由浅入深地讲解了CFX仿真计算的各种功能，从几何建模到网格划分，从计算求解到结果后处理，详细地讲解CFX流体模拟计算的每一个步骤，使读者能够了解并掌握CFX软件的工作流程和计算方法。 本书结构严谨，条理清晰，重点突出，不仅适合广大CFX初、中级读者学习使用，也可作为大中专院校、高职类相关专业，以及社会有关培训班的教材，同时还可以作为工程技术人员的参考用书。

　　丁源，高级工程师，已从事机械设计及仿真计算工作十余年。精通ANSYS、AutoCAD、Pro/Engineer、Fluent等软件，曾出版《UG NX 8.0中文版从入门到精通》等计算

第1章 流体力学与计算流体力学基础 1
1.1 流体力学基础 1
1.1.1 基本概念 1
1.1.2 流体流动的分类 5
1.1.3 边界层和物体阻力 5
1.1.4 层流和湍流 6
1.1.5 流体流动的控制方程 6
1.1.6 边界条件与初始条件 8
1.2 计算流体力学基础 9
1.2.1 计算流体力学的发展 9
1.2.2 计算流体力学的求解过程 10
1.2.3 数值模拟方法和分类 10
1.2.4 有限体积法的基本思想 11
1.2.5 有限体积法的求解方法 13
1.3 计算流体力学的应用领域 14
1.4 常用的CFD商用软件 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 本章小结 17
第2章 CFX软件简介 18
2.1 CFX的软件结构 18
2.1.1 启动CFX 19
2.1.2 前处理器 20
2.1.3 求解管理器 21
2.1.4 后处理器 22
2.2 CFX的文件类型 23
2.3 本章小结 24
第3章 创建几何模型 25
3.1 建立几何模型概述 25
3.2 DesignModeler简介 26
3.3 草图模式 28
3.3.1 进入草图模式 28
3.3.2 创建新平面 28
3.3.3 创建草图 29
3.3.4 几何模型的关联性 30
3.4 创建3D几何体 31
3.4.1 拉伸（Extrude） 31
3.4.2 旋转（Revolve） 32
3.4.3 扫掠（Sweep） 32
3.4.4 直接创建3D几何体（Primitives） 33
3.4.5 填充（Fill）和包围（Enclosure） 33
3.5 导入外部CAD文件 34
3.6 创建几何体的实例操作 35
3.7 本章小结 39
第4章 生成网格 40
4.1 网格生成概述 40
4.2 ANSYS ICEM CFD简介 41
4.2.1 ICEM CFD的工作流程 42
4.2.2 ICEM CFD的文件类型 42
4.2.3 ICEM CFD的用户界面 43
4.3 ANSYS ICEM CFD基本用法 43
4.3.1 创建几何模型 43
4.3.2 导入几何文件 47
4.3.3 生成网格 47
4.3.4 生成块 52
4.3.5 编辑网格 57
4.3.6 输出网格 62
4.4 ANSYS ICEM CFD实例分析 63
4.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 64
4.4.2 导入几何模型 64
4.4.3 建立模型 64
4.4.4 生成网格 67
4.4.5 编辑网格 67
4.4.6 输出网格 68
4.5 本章小结 69
第5章 CFX前处理 70
5.1 新建工程项目与网格导入 70
5.1.1 新建工程项目 70
5.1.2 导入网格 71
5.1.3 保存项目 71
5.2 设置计算域 72
5.2.1 Basic Settings（基本设置）选项卡 73
5.2.2 Fluid Models（流体模型）选项卡 74
5.2.3 Initialization（初始化）选项卡 76
5.2.4 Fluid Specific Models（流体模型）选项卡 76
5.2.5 Fluid Pairs Models（流体对）选项卡 76
5.2.6 Porosity Settings（多孔介质设置）选项卡 77
5.3 设置边界条件 78
5.3.1 边界条件的创建 78
5.3.2 边界条件的类型 78
5.4 设置初始条件 81
5.5 设置求解器 82
5.5.1 Basic Settings（基本设置）选项卡 82
5.5.2 Equation Class Settings（方程分类设置）选项卡 82
5.5.3 Advanced Options（高级设置）选项卡 83
5.6 输出文件和设置监控 83
5.7 本章小结 84

第6章 CFX数值求解 85
6.1 启动求解管理器 85
6.2 设置模拟计算 87
6.3 工作界面 87
6.4 求解文件输出 88
6.5 本章小结 89
第7章 CFX后处理 90
7.1 启动后处理器 90
7.2 工作界面 91
7.3 创建位置 92
7.3.1 Point（生成点） 92
7.3.2 Point Cloud（点云） 93
7.3.3 Line（线） 94
7.3.4 Plane（面） 95
7.3.5 Volume（体） 97
7.3.6 Isosurface（等值面） 98
7.3.7 Iso Clip（区域值面） 99
7.3.8 Vortex Core Region（型芯区域） 100
7.3.9 Surface of Revolution（旋转面） 100
7.3.10 Polyline（曲线） 100
7.3.11 User Surface（自定义面） 101
7.3.12 Surface Group（多组面） 102
7.4 创建对象 102
7.4.1 创建Vector（矢量）对象 103
7.4.2 创建Contour（云图）对象 104
7.4.3 创建Streamline（流线）对象 105
7.4.4 创建Particle Track（粒子轨迹）对象 106
7.4.5 创建Volume Rendering（体绘制）对象 107
7.4.6 创建Text（文本）对象 107
7.4.7 其他创建对象 108
7.5 创建数据 109
7.5.1 Variables（变量） 109
7.5.2 Expressions（表达式） 110
7.6 本章小结 111
第8章 稳态和非稳态模拟实例 112
8.1 喷射混合管内的稳态流动 112
8.1.1 案例介绍 112
8.1.2 启动CFX并建立分析项目 113
8.1.3 导入网格 113
8.1.4 设置随温度变化的物质参数 113
8.1.5 修改物质属性 115
8.1.6 边界条件 116
8.1.7 初始条件 120
8.1.8 求解控制 120
8.1.9 计算求解 121
8.1.10 结果后处理 123
8.2 烟囱非稳态流动 125
8.2.1 案例介绍 126
8.2.2 启动CFX并建立分析项目 126
8.2.3 导入网格 126
8.2.4 设置随温度变化的物质参数 127
8.2.5 设置分析类型 127
8.2.6 边界条件 128
8.2.7 初始条件 133
8.2.8 求解控制 133
8.2.9 输出控制 133
8.2.10 计算求解 134
8.2.11 结果后处理 135
8.3 本章小结 138
第9章 内部流动分析实例 139
9.1 圆管内气体的流动 139
9.1.1 案例介绍 139
9.1.2 启动CFX并建立分析项目 139
9.1.3 导入网格 140
9.1.4 边界条件 140
9.1.5 初始条件 143
9.1.6 求解控制 143
9.1.7 计算求解 143
9.1.8 结果后处理 145
9.2 静态混合器内水的流动 147
9.2.1 案例介绍 147
9.2.2 启动CFX并建立分析项目 147
9.2.3 导入网格 148
9.2.4 边界条件 148
9.2.5 初始条件 152
9.2.6 求解控制 152
9.2.7 计算求解 152
9.2.8 结果后处理 154
9.3 本章小结 157
第10章 外部流动分析实例 158
10.1 钝体绕流 158
10.1.1 案例介绍 158
10.1.2 启动CFX并建立分析项目 158
10.1.3 导入网格 159
10.1.4 边界条件 159
10.1.5 初始条件 164
10.1.6 求解控制 164
10.1.7 计算求解 165
10.1.8 结果后处理 167
10.2 机翼超音速流动 172
10.2.1 案例介绍 173
10.2.2 启动CFX并建立分析项目 173
10.2.3 导入网格 173
10.2.4 边界条件 174
10.2.5 初始条件 179
10.2.6 求解控制 179
10.2.7 计算求解 180
10.2.8 结果后处理 181
10.3 本章小结 183