前言

FLUENT一直是公認的、成熟的流體分析軟件，可以對涉及流動、傳熱及化學反應等實際問題進行模擬仿真，得到的有效結果可以指導生產實踐。FLUENT具有豐富的物理模型、先進的數值方法，以及強大的前后處理功能。它針對各種復雜流動的物理現象，采用不同的離散格式和數值方法，在特定領域內使計算速度、穩定性和精度等方面達到最佳組合，從而高效率地解決各個領域復雜流動問題的計算。不斷的完善與更新使得其作為設計工具在航空航天、石油天然氣工程、土木工程、化學工程、環境工程、食品工程、海洋結構工程等領域發揮著巨大的作用。

FLUENT公司被ANSYS公司收購后，目前已經推出了FLUENT14.0版本，它集成在ANSYS Workbench平臺中，計算模型和功能得到了進一步強化，計算穩定性也得到了提升，尤其是單向、雙向流固耦合計算功能的實現使得復雜的流固耦合模擬計算成為現實。為了方便初學者學習FLUENT和幫助老版本用戶掌握新版本的功能，作者結合自身的教學及工作經驗，編寫了這本《FLUENT流體分析工程案例精講》，本書在編寫的過程中突出以下特點。

（1）全書以圖解實例的形式介紹典型實例操作，直觀易懂，使用戶能夠在最短的時間內獲取知識。

（2）全書采用了操作界面、功能介紹和實例操作相結合的方法，互相補充，書中實例大多來源于生產實例，并且從用戶的角度出發進行了簡化和改進，同時在內容關鍵處給予有益的提示和指導，使用戶在學完本書后能夠快速地將知識應用于生產實踐。

（3）全書采用“功能—實例—視頻”的循序漸進的講解方法，一步步地提高用戶的FLUENT流體分析能力，而且每個知識點和實例都做了盡可能詳細的講解，使用戶學習起來輕松自如。

（4）書中提供了所有實例的源文件，讀者可以直接調用和觀摩。

（5）全書錄制視頻，將功能講解、實例講解、練習等全部內容按照上課教學的形式錄制成多媒體視頻，讓讀者如臨教室，學習效果更好。讀者甚至可以拋開書本，直接觀看視頻，學習起來比較輕松。

（6）全書前6章主要介紹流體分析所涉及的所有軟件的界面及功能，并配有實例。第7～17章則以綜合實例的形式，幫助讀者掌握FLUENT解決實際復雜問題的方法，每個綜合實例均需調用至少兩個以上的FLUENT模型，充分體現了問題的綜合性。

本書共17章，依次介紹了Gambit幾何建模、DesignModeler幾何建模、Gambit網格劃分、ANSYS Meshing網格劃分、FLUENT 14.0模型應用、Tecplot后處理及綜合實例，包括氣固兩相繞鈍體平板流動模擬、沙塵對汽車的沖刷模擬、管嘴自由出流模擬、泄洪壩挑射模擬、平臺樁柱群繞流模擬、偏心環空非牛頓流體流動模擬、多孔介質滲流模擬、畢托管流固耦合模擬、電子元件散熱模擬、三通管熱固耦合模擬、臥式分離器氣液兩相分離模擬。

第1章Gambit幾何建模。介紹Gambit軟件的操作界面及幾何建模功能，通過3D后臺階流場幾何模型的建立和3D室內空調散熱場幾何模型的建立實例，幫助讀者掌握其幾何建模的步驟和方法。

第2章DesignModeler幾何建模。介紹DesignModeler軟件的操作界面及幾何建模功能，通過彎管幾何模型的建立和十字交叉管幾何模型的建立實例，幫助讀者認識它與Gambit軟件的區別，并熟悉其幾何建模的操作流程。

第3章Gambit網格劃分。介紹Gambit軟件的網格劃分流程，通過圓柱繞流場網格劃分和3D變徑管網格劃分實例，幫助讀者掌握Gambit軟件網格劃分的方法。

第4章ANSYSMeshing網格劃分。介紹ANSYS Meshing軟件的操作界面及網格劃分功能，通過冷熱水交換器網格劃分和2D混合肘網格劃分實例，幫助讀者掌握ANSYS自帶的Meshing網格劃分流程及方法。

第5章FLUENT 14.0模型應用。介紹FLUENT 14.0的操作界面及模型功能，通過后臺階流動模擬、自然對流模擬、瞬態管流模擬、三通管氣液兩相流動模擬、管嘴氣動噴砂模擬、液體燃料燃燒模擬、往復活塞腔內流動、液體蒸發模擬和彎管流固耦合模擬實例，幫助讀者了解各模型的模擬功能及參數設置要求。

第6章Tecplot后處理。介紹Tecplot軟件的操作界面及后處理功能，通過三通管氣液兩相流場后處理和管嘴氣動噴砂流場后處理實例，幫助讀者掌握Tecplot軟件的后處理流程及方法。

第7～17章為綜合實例，分別介紹氣固兩相繞鈍體平板流動模擬、沙塵對汽車的沖刷模擬、管嘴自由出流模擬、泄洪壩挑射模擬、平臺樁柱群繞流模擬、偏心環空非牛頓流體流動模擬、多孔介質滲流模擬、畢托管流固耦合模擬、電子元件散熱模擬、三通管熱固耦合模擬和臥式分離器氣液兩相分離模擬，每個實例均對問題進行了介紹，并詳細說明了從幾何建模、網格劃分、模擬計算到后處理分析的整個流程。其中，每個實例均與實際貼近，并且有一定的難度，至少需要調用FLUENT兩個以上模型，其中不乏三四個模型同時采用的情況。

本書由西南石油大學朱紅鈞編寫并統稿。西南石油大學林元華教授對全書進行了審核，并在編寫過程中提供了全面的技術支持和指導。華南理工大學謝龍漢博士對本書進行了校對和完善。另外，西南石油大學CNPC“石油管工程”重點實驗室的研究生張文麗、馮光、戚興、楊曉露和韓青華參與了模擬操作和文檔整理工作，為編寫本書付出勞動的還有林偉、魏艷光、林木義、王悅陽、林偉潔、林樹財、鄭曉、吳苗、盧彩元、蘇延全、蔡明京、王文娟、周金華、呂云峰、付應乾、唐長剛、王敏、楊峰、趙新宇、丁圓圓等。本書還得到了電子工業出版社的大力支持，在此一并致以深深的謝意！同時也非常感謝SimWe仿真科技論壇、工程流體網論壇、流體論壇廣大網友的幫助和支持。

限于編著者水平，且時間倉促，書中難免有疏漏之處，望廣大讀者給予指正。讀者可通過電子郵件swputicky@126.com與我們交流，不勝感謝！

編著者