FLUENT CFD工程仿真實戰(zhàn)指南

第1章　計算流體力學(xué)基礎(chǔ)　1
1．1　流體力學(xué)基本理論　1
1．1．1　流體的物理性質(zhì)　1
1．1．2　流體的分類　4
1．1．3　作用于流體上的力　5
1．2　CFD基本方程　6
1．2．1　流體力學(xué)的連續(xù)性方程　6
1．2．2　流體力學(xué)的動量方程　6
1．2．3　流體力學(xué)的能量方程　8
1．2．4　湍流模型　8
1．2．5　氣體狀態(tài)方程　14
1．2．6　初始條件與邊界條件　15
1．3　流體分析的發(fā)展　17
1．3．1　CFD的提出　17
1．3．2　通用CFD軟件現(xiàn)狀　17
1．3．3　CFD數(shù)值計算過程　19
1．3．4　CFD應(yīng)用領(lǐng)域　20
1．4　小結(jié)　21
第2章　FLUENT 14．5簡介　22
2．1　FLUENT 14．5軟件特性　22
2．1．1　FLUENT軟件特性　22
2．1．2　FLUENT 14．5的新特性　23
2．2　FLUENT 14．5的操作界面　28
2．2．1　FLUENT 14．5的打開　28
2．2．2　FLUENT 14．5圖形界面　28
2．2．3　FLUENT 14．5文本界面　32
2．3　FLUENT 14．5基本操作　32
2．3．1　圖形控制及鼠標(biāo)使用　32
2．3．2　網(wǎng)格讀入　33
2．3．3　模型設(shè)置　34
2．3．4　材料屬性設(shè)置　35
2．3．5　計算域材料選擇　35
2．3．6　流體相設(shè)置　36
2．3．7　邊界條件設(shè)置　36
2．3．8　參考值設(shè)置　36
2．3．9　算法設(shè)置　37
2．3．10　監(jiān)視參數(shù)設(shè)置　37
2．3．11　計算初始化設(shè)置　38
2．3．12　迭代計算設(shè)置　38
2．3．13　結(jié)果查看　39
2．3．14　結(jié)果保存　39
2．4　FLUENT 14．5模型　40
2．4．1　湍流模型　40
2．4．2　傳熱模型　40
2．4．3　多相流模型　41
2．4．4　離散相模型　42
2．4．5　組分輸運與化學(xué)反應(yīng)模型　42
2．4．6　凝固與融化模型　43
2．4．7　聲學(xué)模型　43
2．4．8　動網(wǎng)格模型　44
2．4．9　UDF的使用　45
2．5　FLUENT 14．5基礎(chǔ)實例演示　46
2．5．1　案例簡介與思路分析　46
2．5．2　幾何建?！?7
2．5．3　網(wǎng)格劃分　47
2．5．4　FLUENT中的求解設(shè)置　49
2．5．5　結(jié)果后處理與分析　53
2．6　小結(jié)　54
第3章　模擬計算前處理　55
3．1　Gambit 2．4．6的應(yīng)用　55
3．1．1　Gambit 2．4．6基本界面　55
3．1．2　Gambit 2．4．6幾何建?！?7
3．1．3　Gambit 2．4．6網(wǎng)格劃分　60
3．1．4　Gambit 2．4．6基礎(chǔ)實例演示　63
3．2　ICEM CFD 14．5的應(yīng)用　68
3．2．1　ICEM CFD 14．5基本界面　68
3．2．2　ICEM CFD 14．5幾何建?！?0
3．2．3　ICEM CFD 14．5網(wǎng)格劃分　70
3．2．4　ICEM CFD 14．5基礎(chǔ)實例演示　72
3．3　小結(jié)　75
第4章　模擬計算后處理　76
4．1　FLUENT內(nèi)置后處理　76
4．1．1　圖形顯示　76
4．1．2　曲線繪制　80
4．1．3　報告分析　81
4．1．4　數(shù)據(jù)輸出　82
4．2　Tecplot后處理　83
4．2．1　數(shù)據(jù)輸入　83
4．2．2　圖形顯示　84
4．3　CFD-Post通用后處理　89
4．3．1　圖形繪制　90
4．3．2　曲線繪制　91
4．3．3　報告制作　92
4．4　小結(jié)　92
第5章　鉆井工程中的應(yīng)用　93
5．1　概述　93
5．2　空氣鉆井環(huán)空氣固兩相流動模擬　96
5．2．1　案例簡介與思路分析　96
5．2．2　幾何建模　97
5．2．3　網(wǎng)格劃分　99
5．2．4　FLUENT中的求解設(shè)置　100
5．2．5　結(jié)果后處理與分析　108
5．3　氣侵過程環(huán)空氣液兩相流動模擬　110
5．3．1　案例簡介與思路分析　110
5．3．2　幾何建?！?12
5．3．3　網(wǎng)格劃分　114
5．3．4　FLUENT中的求解設(shè)置　116
5．3．5　結(jié)果后處理與分析　122
5．4　井底噴嘴射流分析　123
5．4．1　案例簡介與思路分析　123
5．4．2　幾何建模　125
5．4．3　網(wǎng)格劃分　128
5．4．4　FLUENT中的求解設(shè)置　131
5．4．5　結(jié)果后處理與分析　135
5．5　泡沫沖砂洗井模擬　138
5．5．1　案例簡介與思路分析　138
5．5．2　幾何建?！?40
5．5．3　網(wǎng)格劃分　143
5．5．4　FLUENT中的求解設(shè)置　145
5．5．5　結(jié)果后處理與分析　150
5．6　小結(jié)　152
第6章　采油氣工程中的應(yīng)用　153
6．1　概述　153
6．2　井下節(jié)流流場與溫度場模擬　155
6．2．1　案例簡介與思路分析　155
6．2．2　幾何建?！?56
6．2．3　網(wǎng)格劃分　157
6．2．4　FLUENT中的求解設(shè)置　158
6．2．5　結(jié)果后處理與分析　162
6．3　文丘里管內(nèi)原油流動分析　163
6．3．1　案例簡介與思路分析　163
6．3．2　幾何建模　165
6．3．3　網(wǎng)格劃分　168
6．3．4　FLUENT中的求解設(shè)置　169
6．3．5　結(jié)果后處理與分析　171
6．4　T型管內(nèi)天然氣流動分析　172
6．4．1　案例簡介與思路分析　172
6．4．2　幾何建?！?73
6．4．3　網(wǎng)格劃分　176
6．4．4　FLUENT中的求解設(shè)置　178
6．4．5　結(jié)果后處理與分析　180
6．5　上升管內(nèi)油氣兩相流動模擬　180
6．5．1　案例簡介與思路分析　180
6．5．2　幾何建模　181
6．5．3　網(wǎng)格劃分　182
6．5．4　FLUENT中的求解設(shè)置　183
6．5．5　結(jié)果后處理與分析　186
6．6　井口采油樹油流流場模擬　187
6．6．1　案例簡介與思路分析　187
6．6．2　幾何建?！?88
6．6．3　網(wǎng)格劃分　189
6．6．4　FLUENT中的求解設(shè)置　192
6．6．5　結(jié)果后處理與分析　196
6．7　油管接頭J型區(qū)渦流場模擬　199
6．7．1　案例簡介與思路分析　199
6．7．2　幾何建?！?00
6．7．3　網(wǎng)格劃分　201
6．7．4　FLUENT中的求解設(shè)置　202
6．7．5　結(jié)果后處理與分析　209
6．8　小結(jié)　212
第7章　油氣田地面工程中的應(yīng)用　213
7．1　概述　214
7．2　突變管內(nèi)油水兩相流動分析　216
7．2．1　案例簡介與思路分析　216
7．2．2　幾何建?！?17
7．2．3　網(wǎng)格劃分　217
7．2．4　FLUENT中的求解設(shè)置　218
7．2．5　結(jié)果后處理與分析　222
7．3　彎管內(nèi)油水兩相流動分析　223
7．3．1　案例簡介與思路分析　223
7．3．2　幾何建?！?24
7．3．3　網(wǎng)格劃分　227
7．3．4　FLUENT中的求解設(shè)置　229
7．3．5　結(jié)果后處理與分析　232
7．4　節(jié)流閥內(nèi)油品流動分析　233
7．4．1　案例簡介與思路分析　233
7．4．2　幾何建?！?34
7．4．3　網(wǎng)格劃分　235
7．4．4　FLUENT中的求解設(shè)置　236
7．4．5　結(jié)果后處理與分析　239
7．5　輸氣管道泄漏擴(kuò)散分析　240
7．5．1　案例簡介與思路分析　240
7．5．2　幾何建模　242
7．5．3　網(wǎng)格劃分　242
7．5．4　FLUENT中的求解設(shè)置　243
7．5．5　結(jié)果后處理與分析　247
7．6　熱油管道溫降分析　248
7．6．1　案例簡介與思路分析　248
7．6．2　幾何建?！?49
7．6．3　網(wǎng)格劃分　251
7．6．4　FLUENT中的求解設(shè)置　253
7．6．5　結(jié)果后處理與分析　259
7．7　油水分離器仿真模擬　260
7．7．1　案例簡介與思路分析　260
7．7．2　幾何建模　262
7．7．3　網(wǎng)格劃分　268
7．7．4　FLUENT中的求解設(shè)置　268
7．7．5　結(jié)果后處理與分析　272
7．8　液固兩相流沖刷腐蝕模擬　275
7．8．1　案例簡介與思路分析　275
7．8．2　幾何建?！?76
7．8．3　網(wǎng)格劃分　277
7．8．4　FLUENT中的求解設(shè)置　278
7．8．5　結(jié)果后處理與分析　282
7．9　甲烷燃燒器模擬　283
7．9．1　案例簡介與思路分析　284
7．9．2　幾何建?！?84
7．9．3　網(wǎng)格劃分　285
7．9．4　FLUENT中的求解設(shè)置　286
7．9．5　結(jié)果后處理與分析　291
7．10　小結(jié)　292
第8章　海洋油氣工程中的應(yīng)用　293
8．1　概述　293
8．2　海洋平臺樁基沖刷分析　295
8．2．1　案例簡介與思路分析　295
8．2．2　幾何建?！?96
8．2．3　網(wǎng)格劃分　298
8．2．4　FLUENT中的求解設(shè)置　300
8．2．5　結(jié)果后處理與分析　305
8．3　海洋立管繞流分析　307
8．3．1　案例簡介與思路分析　307
8．3．2　幾何建?！?08
8．3．3　網(wǎng)格劃分　309
8．3．4　FLUENT中的求解設(shè)置　310
8．3．5　結(jié)果后處理與分析　313
8．4　二維數(shù)值造波　314
8．4．1　案例簡介與思路分析　314
8．4．2　幾何建模　315
8．4．3　網(wǎng)格劃分　316
8．4．4　FLUENT中的求解設(shè)置　317
8．4．5　結(jié)果后處理與分析　324
8．5　平臺儲罐天然氣泄漏擴(kuò)散模擬　327
8．5．1　案例簡介與思路分析　327
8．5．2　幾何建?！?29
8．5．3　網(wǎng)格劃分　331
8．5．4　FLUENT中的求解設(shè)置　332
8．5．5　結(jié)果后處理與分析　339
8．6　水力旋流器油水分離模擬　340
8．6．1　案例簡介與思路分析　341
8．6．2　幾何建模　342
8．6．3　網(wǎng)格劃分　344
8．6．4　FLUENT中的求解設(shè)置　346
8．6．5　結(jié)果后處理與分析　349
8．7　小結(jié)　351