前言

FLUENT一直是公认的、成熟的流体分析软件，可以对涉及流动、传热及化学反应等实际问题进行模拟仿真，得到的有效结果可以指导生产实践。FLUENT具有丰富的物理模型、先进的数值方法，以及强大的前后处理功能。它针对各种复杂流动的物理现象，采用不同的离散格式和数值方法，在特定领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳组合，从而高效率地解决各个领域复杂流动问题的计算。不断的完善与更新使得其作为设计工具在航空航天、石油天然气工程、土木工程、化学工程、环境工程、食品工程、海洋结构工程等领域发挥着巨大的作用。

FLUENT公司被ANSYS公司收购后，目前已经推出了FLUENT14.0版本，它集成在ANSYS Workbench平台中，计算模型和功能得到了进一步强化，计算稳定性也得到了提升，尤其是单向、双向流固耦合计算功能的实现使得复杂的流固耦合模拟计算成为现实。为了方便初学者学习FLUENT和帮助老版本用户掌握新版本的功能，作者结合自身的教学及工作经验，编写了这本《FLUENT流体分析工程案例精讲》，本书在编写的过程中突出以下特点。

（1）全书以图解实例的形式介绍典型实例操作，直观易懂，使用户能够在最短的时间内获取知识。

（2）全书采用了操作界面、功能介绍和实例操作相结合的方法，互相补充，书中实例大多来源于生产实例，并且从用户的角度出发进行了简化和改进，同时在内容关键处给予有益的提示和指导，使用户在学完本书后能够快速地将知识应用于生产实践。

（3）全书采用“功能—实例—视频”的循序渐进的讲解方法，一步步地提高用户的FLUENT流体分析能力，而且每个知识点和实例都做了尽可能详细的讲解，使用户学习起来轻松自如。

（4）书中提供了所有实例的源文件，读者可以直接调用和观摩。

（5）全书录制视频，将功能讲解、实例讲解、练习等全部内容按照上课教学的形式录制成多媒体视频，让读者如临教室，学习效果更好。读者甚至可以抛开书本，直接观看视频，学习起来比较轻松。

（6）全书前6章主要介绍流体分析所涉及的所有软件的界面及功能，并配有实例。第7～17章则以综合实例的形式，帮助读者掌握FLUENT解决实际复杂问题的方法，每个综合实例均需调用至少两个以上的FLUENT模型，充分体现了问题的综合性。

本书共17章，依次介绍了Gambit几何建模、DesignModeler几何建模、Gambit网格划分、ANSYS Meshing网格划分、FLUENT 14.0模型应用、Tecplot后处理及综合实例，包括气固两相绕钝体平板流动模拟、沙尘对汽车的冲刷模拟、管嘴自由出流模拟、泄洪坝挑射模拟、平台桩柱群绕流模拟、偏心环空非牛顿流体流动模拟、多孔介质渗流模拟、毕托管流固耦合模拟、电子元件散热模拟、三通管热固耦合模拟、卧式分离器气液两相分离模拟。

第1章Gambit几何建模。介绍Gambit软件的操作界面及几何建模功能，通过3D后台阶流场几何模型的建立和3D室内空调散热场几何模型的建立实例，帮助读者掌握其几何建模的步骤和方法。

第2章DesignModeler几何建模。介绍DesignModeler软件的操作界面及几何建模功能，通过弯管几何模型的建立和十字交叉管几何模型的建立实例，帮助读者认识它与Gambit软件的区别，并熟悉其几何建模的操作流程。

第3章Gambit网格划分。介绍Gambit软件的网格划分流程，通过圆柱绕流场网格划分和3D变径管网格划分实例，帮助读者掌握Gambit软件网格划分的方法。

第4章ANSYSMeshing网格划分。介绍ANSYS Meshing软件的操作界面及网格划分功能，通过冷热水交换器网格划分和2D混合肘网格划分实例，帮助读者掌握ANSYS自带的Meshing网格划分流程及方法。

第5章FLUENT 14.0模型应用。介绍FLUENT 14.0的操作界面及模型功能，通过后台阶流动模拟、自然对流模拟、瞬态管流模拟、三通管气液两相流动模拟、管嘴气动喷砂模拟、液体燃料燃烧模拟、往复活塞腔内流动、液体蒸发模拟和弯管流固耦合模拟实例，帮助读者了解各模型的模拟功能及参数设置要求。

第6章Tecplot后处理。介绍Tecplot软件的操作界面及后处理功能，通过三通管气液两相流场后处理和管嘴气动喷砂流场后处理实例，帮助读者掌握Tecplot软件的后处理流程及方法。

第7～17章为综合实例，分别介绍气固两相绕钝体平板流动模拟、沙尘对汽车的冲刷模拟、管嘴自由出流模拟、泄洪坝挑射模拟、平台桩柱群绕流模拟、偏心环空非牛顿流体流动模拟、多孔介质渗流模拟、毕托管流固耦合模拟、电子元件散热模拟、三通管热固耦合模拟和卧式分离器气液两相分离模拟，每个实例均对问题进行了介绍，并详细说明了从几何建模、网格划分、模拟计算到后处理分析的整个流程。其中，每个实例均与实际贴近，并且有一定的难度，至少需要调用FLUENT两个以上模型，其中不乏三四个模型同时采用的情况。

本书由西南石油大学朱红钧编写并统稿。西南石油大学林元华教授对全书进行了审核，并在编写过程中提供了全面的技术支持和指导。华南理工大学谢龙汉博士对本书进行了校对和完善。另外，西南石油大学CNPC“石油管工程”重点实验室的研究生张文丽、冯光、戚兴、杨晓露和韩青华参与了模拟操作和文档整理工作，为编写本书付出劳动的还有林伟、魏艳光、林木义、王悦阳、林伟洁、林树财、郑晓、吴苗、卢彩元、苏延全、蔡明京、王文娟、周金华、吕云峰、付应乾、唐长刚、王敏、杨峰、赵新宇、丁圆圆等。本书还得到了电子工业出版社的大力支持，在此一并致以深深的谢意！同时也非常感谢SimWe仿真科技论坛、工程流体网论坛、流体论坛广大网友的帮助和支持。

限于编著者水平，且时间仓促，书中难免有疏漏之处，望广大读者给予指正。读者可通过电子邮件swputicky@126.com与我们交流，不胜感谢！

编著者