工程领域CFD应用实例分析PDF电子书下载

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1 CFD简介及控制方程 1

1.1 模拟理论基础 1

1.2 模拟工具介绍 1

1.2.1 前处理GAMBIT和ICEM CFD 2

1.2.2 求解器FLUENT和CFX 2

1.2.3 后处理CFD-Post和Tecplot 2

1.3 控制方程 3

1.3.1 基本方程 3

1.3.2 湍流方程 4

1.3.3 曳力模型 4

1.3.4 相变方程 6

1.3.5 化学反应方程 6

1.4 求解策略 7

1.4.1 多相流模型 7

1.4.2 用户自定义函数UDF 8

1.4.3 高阶离散格式求解 8

2 CFD模拟机械密封圈 10

2.1 密封圈基础 10

2.1.1 机械密封特性 10

2.1.2 研究的目的和意义 11

2.1.3 国内外相关理论研究现状 12

2.1.4 研究的主要内容和方法 12

2.2 直线槽式机械密封液膜场的数值模拟 13

2.2.1 基本假设 13

2.2.2 几何模型 14

2.2.3 网格的划分 15

2.2.4 指定边界类型 16

2.2.5 FLUENT中对模型的求解 16

2.2.6 边界条件的设置 16

2.2.7 验证模型正确性 17

2.3 液膜流场计算分析 18

2.3.1 液膜压力分布及分析 18

2.3.2 液膜速度分布及分析 23

2.3.3 小结 27

2.4 直线槽式机械密封特性的研究分析 28

2.4.1 主要密封特性参数的计算 28

2.4.2 操作参数对密封性能的影响 29

2.4.3 小结 48

2.5 结论 49

3 CFD模拟文丘里射流反应器 50

3.1 文丘里射流反应器基础 50

3.1.1 研究背景 50

3.1.2 国内外研究现状 51

3.1.3 研究方法 52

3.2 反应器内流场模拟 53

3.2.1 建立模型 53

3.2.2 Fluent模拟仿真 54

3.2.3 计算域及边界条件 54

3.2.4 结果验证 55

3.2.5 反应器内模拟结果与讨论 55

3.3 条件优化 61

3.3.1 改变进口氧气温度 61

3.3.2 改变进口氧气速度 68

3.3.3 反应器结构优化 74

3.4 结论 80

4 CFD模拟汽车外部阻力 82

4.1 汽车外部阻力基础 83

4.1.1 研究背景 83

4.1.2 国内外研究状况 85

4.1.3 研究目的、研究对象及概要 86

4.2 汽车建模与网格划分 87

4.2.1 几何模型建立 87

4.2.2 流场计算区域的确定 89

4.2.3 网格处理 90

4.3 研究模型数值仿真初始条件的选择 93

4.3.1 边界条件设置 93

4.3.2 仿真初始条件的选择 93

4.4 研究模型数值仿真分析及数据对比 95

4.4.1 仿真参数nodes和elements对比分析 95

4.4.2 阻力及阻力系数对比 95

4.4.3 升力及侧向力对比 97

4.4.4 压强对比 99

4.4.5 Turbulence对比 112

4.4.6 Eddy viscosity对比 123

4.4.7 Velocity对比 127

4.4.8 Velocity streamline对比 130

4.5 结论 137

5 CFD模拟汽车内部空调 139

5.1 汽车空调模拟基础 139

5.1.1 研究背景 139

5.1.2 国内外研究现状 140

5.1.3 本章主要研究内容 142

5.2 轿车传热特征 142

5.2.1 汽车乘坐空间的辐射分析 142

5.2.2 车室受热来源分析 144

5.2.3 小结 146

5.3 车室模型的建立和参数设置 147

5.3.1 汽车三维模型的建立 147

5.3.2 网格划分 148

5.3.3 运行环境 148

5.3.4 参数和边界条件设置 149

5.3.5 小结 151

5.4 送风温度、速度和空调位置对气流组织的影响 152

5.4.1 送风温度对汽车车室气流组织的影响 152

5.4.2 送风速度对汽车车室内气流组织的影响 156

5.4.3 进出风口位置对车室内气流组织的影响 160

5.4.4 小结 163

5.5 车室内气流组织的评价 164

5.5.1 PMV-PPD指标 164

5.5.2 空气分布特性指标 164

5.6 结论 167

6 CFD模拟新能源汽车电池 169

6.1 新能源汽车用锂离子基础 169

6.1.1 电动汽车用锂离子电池的研究背景 169

6.1.2 锂离子电池常用散热系统 170

6.1.3 国内外锂离子电池组散热研究现状 172

6.1.4 研究方法及内容 173

6.2 锂离子电池热特性 173

6.2.1 锂离子电池的生热机理 173

6.2.2 锂离子电池的传热机理 175

6.3 锂离子单体电池仿真分析 176

6.3.1 电池模型的建立 176

6.3.2 电池仿真分析 179

6.3.3 小结 183

6.4 锂离子电池组液冷散热仿真分析 183

6.4.1 锂离子电池组模型 183

6.4.2 边界条件设置 184

6.4.3 仿真结果分析 186

6.4.4 结构优化 193

6.4.5 小结 195

6.5 结论 195

参考文献 197

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