ANSYS 14.0/FLOTRAN理论解析与工程应用实例

目 录
出版说明
前言

第1章 FLOTRAN CFD简介
1.1 CFD分析的概念
1.2 FLOTRAN的分析类型
1.3 FLOTRAN的分析范例
1.3.1 问题的描述
1.3.2 命令流
第2章 FLOTRAN理论基础
2.1 连续性方程
2.2 动量方程
2.3 可压缩流体能量方程
2.4 不可压缩能量方程
2.5 湍流
2.5.1 雷诺数
2.5.2 湍流模型
2.5.3 零能方程
2.5.4 标准k-?湍流模型
2.5.5 RNG湍流模型
2.5.6 NKE湍流模型
2.5.7 GIR湍流模型
2.5.8 SZL湍流模型
2.5.9 标准k-?湍流模型
2.5.10 SST湍流模型
2.5.11 近壁区域处理
2.6 压力
第3章 有限元求解流体力学原理
3.1 离散方程
3.2 瞬态项
3.3 对流项
3.3.1 单调流线迎风法（MSU）
3.3.2 流线迎风/Petro-Galerkin
方法（SUPG）
3.3.3 修正Galerkin方法（COLG）
3.4 扩散项
3.5 源项
3.6 分离解求解算法
第4章 FLOTRAN求解器
4.1 TDMA求解器
4.2 共轭残差求解器
4.3 预条件共轭残差求解器
4.4 共轭梯度求解器
4.5 预条件广义极小残差求解器
4.6 稀疏矩阵直接求解法
4.7 预条件BiCGStab求解器
第5章 FLOTRAN收敛技术
5.1 收敛
5.2 稳定性
5.2.1 松弛
5.2.2 惯性松弛
5.2.3 人工粘度
5.3 残差文件
5.4 修正惯性松弛
5.5 自由度限值
第6章 流体属性及环境参数
6.1 密度
6.1.1 理论简介
6.1.2 选择方法
6.2 粘度
6.2.1 牛顿流体粘度理论
6.2.2 非牛顿流体粘度理论
6.2.3 选择方法
6.3 导热系数
6.3.1 理论简介
6.3.2 选择方法
6.4 比热容
6.4.1 理论简介
6.4.2 选择方法
6.5 表面张力系数
6.5.1 理论简介
6.5.2 选择方法
6.6 壁面静态接触角
6.6.1 理论简介
6.6.2 选择方法
6.7 设置流体计算环境
6.7.1 设置流体计算参考条件
6.7.2 设置流体计算的转动坐标系
6.7.3 设置流体计算重力
第7章 流体求解导出量
7.1 马赫数
7.2 总压力
7.3 y+和壁面剪切应力
7.4 流线函数
7.4.1 笛卡儿坐标系几何体
7.4.2 轴对称几何体（对称轴：X）
7.4.3 轴对称几何体（对称轴：Y）
7.4.4 极坐标系
7.5 对流换热系数
7.5.1 计算节点热通量
7.5.2 计算热梯度
7.5.3 计算对流系数
7.6 设置流体导出量
第8章 FLOTRAN单元
8.1 单元简介
8.2 输入数据
8.3 单元模型
8.3.1 分布式阻力
8.3.2 风扇模型
8.3.3 非流体单元
8.4 单元关键字
8.5 实常数
8.5.1 动网格和壁面粗糙度
8.5.2 风扇和分布阻力模型
8.5.3 同时使用所有选项
第9章 边界条件
9.1 进口/出口边界
9.1.1 设置流速
9.1.2 设置压力
9.1.3 设置温度
9.2 壁面边界条件
9.2.1 固定壁面条件
9.2.2 移动壁面
9.2.3 壁面粗糙度
9.3 对称边界条件
9.4 周期边界条件
9.5 相交边界条件
9.6 湍流边界条件
第10章 FLOTRAN求解功能
10.1 FLOTRAN的基本分析步骤
10.1.1 确定问题的区域
10.1.2 划分网格
10.1.3 施加边界条件
10.1.4 设置流体状态
10.1.5 设置FLOTRAN计算参数
10.1.6 求解
10.1.7 检查结果
10.2 热分析
10.2.1 网格要求
10.2.2 指定流体属性参数
10.2.3 热载荷和边界条件
10.2.4 求解策略
10.3 瞬态分析
10.3.1 时间积分方法
10.3.2 设置时间步和收敛
10.3.3 终止计算和输出控制
10.3.4 施加瞬态分析边界条件
10.4 动网格（ALE）
10.4.1 边界条件
10.4.2 网格更新
10.4.3 重画网格
10.5 流体体积法（VOF）
10.5.1 VOF基本理论
10.5.2 VFRC载荷
10.5.3 输入设置
10.5.4 后处理
10.6 多组分传输分析
10.6.1 理论基础
10.6.2 多组分传输分析步骤
第11章 FLOTRAN流-固耦合
分析
11.1 单代码多场求解器
11.1.1 创建需要求解的场模型
11.1.2 创建不同场之间的界面条件
11.1.3 设置单代码多场求解器
11.1.4 求解和后处理
11.2 基于物理环境求解多场
11.2.1 创建模型
11.2.2 创建物理环境
11.2.3 执行载荷传递耦合物理场分析
第12章 温差驱动流体流动分析
12.1 问题的描述
12.1.1 几何模型
12.1.2 流体属性参数
12.1.3 选择单元
12.1.4 流体流动模型
12.1.5 边界条件及载荷
12.2 GUI操作
12.2.1 前处理
12.2.2 求解
12.2.3 后处理
12.3 命令流
第13章 弯管的瞬态流场分析
13.1 问题的描述
13.1.1 几何模型
13.1.2 流体属性参数
13.1.3 选择单元
13.1.4 流体流动模型
13.1.5 边界条件及载荷
13.2 GUI操作
13.2.1 前处理
13.2.2 求解
13.2.3 后处理
13.3 命令流
第14章 钝体绕流瞬态分析
14.1 问题的描述
14.1.1 几何模型
14.1.2 流体属性参数
14.1.3 选择单元
14.1.4 流体流动模型
14.1.5 边界条件及载荷
14.2 GUI操作
14.2.1 前处理
14.2.2 求解
14.2.3 后处理
14.3 命令流
第15章 开闸后水流流动的
VOF分析
15.1 问题的描述
15.1.1 几何模型
15.1.2 流体属性参数
15.1.3 选择单元
15.1.4 流体流动模型
15.1.5 边界条件及载荷
15.2 GUI操作
15.2.1 前处理
15.2.2 求解
15.2.3 后处理
15.3 命令流
第16章 喷管三维流场分析
16.1 问题的描述
16.1.1 几何模型
16.1.2 流体属性参数
16.1.3 选择单元
16.1.4 流体流动模型
16.1.5 边界条件及载荷
16.2 GUI操作
16.2.1 前处理
16.2.2 求解
16.2.3 后处理
16.3 命令流
第17章 飞机起飞过程机翼瞬态
流场分析
17.1 问题的描述
17.1.1 几何模型
17.1.2 流体属性参数
17.1.3 选择单元
17.1.4 流体流动模型
17.1.5 边界条件及载荷
17.2 GUI操作
17.2.1 前处理
17.2.2 求解
17.2.3 后处理
17.3 命令流
第18章 联合使用ALE和VOF
模拟动壁
18.1 问题的描述
18.1.1 几何模型
18.1.2 流体属性参数
18.1.3 选择单元
18.1.4 流体流动模型
18.1.5 边界条件及载荷
18.2 GUI操作
18.2.1 前处理
18.2.2 求解
18.2.3 后处理
18.3 命令流
第19章 汽车的空气动力学分析
19.1 问题的描述
19.1.1 几何模型
19.1.2 流体属性参数
19.1.3 选择单元
19.1.4 流体流动模型
19.1.5 边界条件及载荷
19.2 GUI操作
19.2.1 求解
19.2.2 后处理
19.3 命令流
第20章 三种混合体传输
流动分析
20.1 问题的描述
20.1.1 几何模型
20.1.2 流体属性参数
20.1.3 选择单元
20.1.4 流体流动模型
20.1.5 边界条件及载荷
20.2 GUI操作
20.2.1 前处理
20.2.2 求解
20.2.3 后处理
20.3 命令流
第21章 稳态流-固双向耦合分析
21.1 问题的描述
21.1.1 几何模型
21.1.2 流体属性参数
21.1.3 选择单元
21.1.4 流体流动模型
21.1.5 边界条件及载荷
21.2 GUI操作
21.2.1 前处理
21.2.2 求解基本设置
21.2.3 多场耦合求解设置
21.2.4 后处理
21.3 命令流
第22章 振动金属板与水的双向瞬态流
-固耦合分析
22.1 问题的描述
22.1.1 几何模型
22.1.2 材料参数
22.1.3 选择单元
22.1.4 流体流动模型
22.1.5 边界条件及载荷
22.2 GUI操作
22.2.1 前处理
22.2.2 求解基本设置
22.2.3 多场耦合求解设置
22.2.4 多场求解
22.2.5 后处理
22.3 命令流
第23章 三通管的流-固-热稳态双向
耦合分析
23.1 问题的描述
23.1.1 几何模型
23.1.2 材料参数
23.1.3 选择单元
23.1.4 流体流动模型
23.1.5 边界条件及载荷
23.2 GUI操作
23.2.1 前处理
23.2.2 求解基本设置
23.2.3 多场耦合求解设置
23.2.4 后处理
23.3 命令流
第24章 加温器的流-热瞬态
耦合分析
24.1 问题的描述
24.1.1 几何模型
24.1.2 材料参数
24.1.3 选择单元
24.1.4 流体流动模型
24.1.5 边界条件及载荷
24.2 GUI操作
24.2.1 前处理
24.2.2 求解基本设置
24.2.3 多场耦合求解设置
24.2.4 多场求解
24.2.5 后处理
24.3 命令流