全新正版 ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册 唐家鹏 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

唐家鹏 著

图书标签:

• ANSYS FLUENT
• 流体仿真
• 计算流体力学
• CFD
• 唐家鹏
• 仿真分析
• 工程仿真
• 数值计算
• Fluent
• 16
• 0
• 学习手册

店铺： 久点图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115422040

商品编码：29524652469

包装：平装

出版时间：2016-06-01

基本信息

书名：全新正版 ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册

定价：89.00元

作者：唐家鹏

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2016-06-01

ISBN：9787115422040

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

·本书以FLUENT 16.0版本为基础，其操作界面与老版本有较大不同，因此对新版本的操作界面进行了详细的说明，使读者能较快地掌握新版本的特点。·通过本书的学习，读者可以在较短时间内掌握FLUENT 16.0的学习要领和详细的操作步骤。各章所用到的实例可从配套DVD光盘中找到。·本书内容丰富、结构清晰，所有案例均经过精心设计与筛选，代表性强，并且每个案例都通过用户图形交互界面进行全过程操作。·本书主要目的不是为了求解多么复杂的物理问题，而是为了让读者学习FLUENT软件的求解思路，强调实用性，比如导热问题的数值模拟，其求解过程并不复杂，以往的书籍很少有涉及，但实际工程中却有广泛的应用。

内容提要

---

本书以有限体积分析法（又称为控制容积法）为基础，结合作者多年的使用和开发经验，通过丰富的工程实例详细介绍ANSYS FLUENT 16.0在各个专业领域的应用。全书分为基础和实例两个部分，共16章。基础部分详细介绍了流体力学的相关理论基础知识和ANSYS FLUENT 16.0软件，包括FLUENT软件、前处理、后处理、常用的边界条件等内容；实例部分包括导热问题、流体流动与传热、自然对流与辐射换热、凝固和融化过程、多相流模型、离散相、组分传输与气体燃烧、动网格问题、多孔介质内部流动与换热、UDF基础应用和燃料电池问题等的数值模拟。本书每个实例都有详细的说明和操作步骤，读者只需按书中的方法和步骤进行软件操作，即可完成一个具体问题的数值模拟和分析，进而逐步学会ANSYS FLUENT 16.0软件的使用。本书光盘配有书中实例的几何模型以及实例的网格模型，方便读者查阅。本书内容翔实，既可以作为动力、能源、水利、航空、冶金、海洋、环境、气象、流体工程等专业领域的工程技术人员参考用书，也可以作为高等院校相关专业高年级本科生、研究生的学习用书。

目录

---

作者介绍

---

唐家鹏，精通Fluent流体分析软件、Ansys有限元分析软件以及AutoCAD、Solidworks、UG等机械设计软件。在外期刊发表论文多篇。

文摘

---

序言

---

《工程仿真计算导论：从理论到实践》 一、 引言：数字模拟时代的工程设计新范式 在日新月异的现代工程领域，从航空航天到汽车制造，从生物医学到能源开发，几乎所有尖端技术的突破都离不开精密、高效且低成本的工程仿真计算。传统的物理样机测试虽然至关重要，但其高昂的成本、漫长的周期以及在极端工况下可能存在的风险，已逐渐难以满足快速迭代和创新需求的步伐。工程仿真计算，作为一种强大的虚拟试验手段，正以前所未有的速度和深度重塑着工程设计的理念与流程。它能够模拟复杂的物理现象，预测产品性能，优化设计方案，甚至发掘潜在的设计瓶颈，从而极大地提升设计效率，降低研发成本，并最终加速产品的上市进程。 本书旨在为广大工程技术人员、高校学生以及对工程仿真计算感兴趣的读者，提供一个系统、全面且深入的导论。我们并非专注于某一款特定仿真软件的操作指南，而是着力于搭建起一座连接理论基础与实际应用之间的桥梁。我们将从工程仿真计算的科学原理出发，深入探讨其背后的数学模型、数值方法以及算法实现，并在此基础上，引导读者理解如何将这些理论知识融会贯通，应用于解决各类真实的工程问题。本书强调的是一种思维方式的培养，一种将抽象的物理定律转化为可执行的计算流程的能力，以及一种基于仿真结果进行理性分析和决策的素养。 二、 工程仿真的理论基石：物理定律与数学模型 任何有效的工程仿真都始于对现实世界物理现象的深刻理解，并将其转化为一套精确的数学语言。本书将首先回顾并梳理那些支撑各类工程仿真的核心物理定律。例如，在流体力学仿真中，我们将深入探讨纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes equations）的推导及其各种形式，理解质量守恒、动量守恒和能量守恒在流体运动中的体现。在结构力学仿真中，弹性力学方程、塑性力学方程以及接触力学等理论将成为讨论的重点，解析应力、应变、位移以及材料失效的内在联系。 在此基础上，我们将详细阐述如何将这些物理定律转化为可计算的数学模型。这通常涉及到对复杂几何的离散化，以及对微分方程的近似求解。我们将介绍有限体积法（Finite Volume Method, FVM）、有限元法（Finite Element Method, FEM）以及有限差分法（Finite Difference Method, FDM）等主流的数值离散技术。每种方法都将通过清晰的数学推导和概念讲解，阐明其基本原理、适用范围以及各自的优缺点。读者将了解到，数值方法的选择直接影响着仿真的精度、稳定性和计算效率。 此外，本书还将涉及不同工程领域中特有的建模策略。例如，在传热仿真中，稳态与瞬态传热、传导、对流和辐射的耦合问题；在多相流仿真中，欧拉-欧拉模型、欧拉-拉格朗日模型以及VOF（Volume of Fluid）方法等。通过对这些模型进行系统性的梳理，读者将能够理解不同物理现象在仿真中所扮演的角色，以及如何根据问题的复杂程度选择合适的模型。 三、 工程仿真的实现途径：数值方法与算法 将连续的物理方程转化为离散的代数方程组只是仿真计算的第一步。如何高效、稳定地求解这些庞大而复杂的代数方程组，是工程仿真能否成功的关键。本书将深入探讨支撑这些求解过程的各种数值方法和算法。 我们将从线性代数方程组的求解入手，介绍直接法（如高斯消元法、LU分解）和迭代法（如雅可比迭代、高斯-赛德尔迭代、共轭梯度法）的原理与应用。对于非线性方程组，我们将讨论牛顿迭代法及其变种，以及如何处理收敛性和稳定性问题。 在流体力学仿真领域，压力-速度耦合算法是核心技术之一。我们将详细讲解 SIMPLE（Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations）、PISO（Pressure Implicit with Splitting of Operators）等算法的演进过程和内在逻辑，帮助读者理解它们如何有效地解决压力和速度之间的耦合关系，从而实现稳定收敛的计算。 对于结构力学仿真，我们将重点介绍求解非线性问题（如材料非线性、几何非线性）的增量法和迭代求解策略，以及如何处理大变形、接触等复杂问题。 此外，本书还将触及一些高级的数值技术，如并行计算在工程仿真中的应用，介绍MPI（Message Passing Interface）和OpenMP等并行编程模型，以及如何利用GPU加速计算。网格生成与自适应技术也是仿真流程中不可或缺的环节，我们将讨论不同类型的网格（结构网格、非结构网格），以及如何通过网格自适应优化计算效率和精度。 四、 工程仿真的实践流程：从前处理到后处理 任何一次成功的工程仿真，都不仅仅是运行一个求解器，而是一个严谨的、多阶段的实践流程。本书将全面地指导读者完成每一次仿真过程的各个环节，强调每一个步骤的逻辑和注意事项。 问题定义与几何建模： 仿真始于清晰的问题定义。我们将指导读者如何准确地理解工程问题，确定仿真目标，并在此基础上进行高效的几何建模。这包括理解CAD模型的导入、清理、简化以及修复，以及如何根据仿真需求构建合适的计算域。 网格划分： 网格是连接几何模型与计算方程的桥梁。我们将深入讲解网格质量的重要性，介绍不同类型网格的生成方法，以及如何根据物理现象的特点进行网格的加密和优化，例如在激波、边界层等区域采用局部网格加密。 物理模型设置： 这是仿真的核心环节。我们将详细讲解如何根据实际问题选择合适的流体模型（层流、湍流模型）、传热模型、材料模型、多相流模型等。边界条件的设置（入口、出口、壁面、对称面等）也将是重点，强调不同边界条件的物理意义和选择依据。 求解器设置与控制： 求解器的参数设置直接影响着计算的收敛性和准确性。我们将讨论离散格式（一阶、二阶）、求解算法（压力-速度耦合算法、线性方程组求解器）、残差控制、收敛准则等。 计算运行与监控： 模拟的进行需要对计算过程进行实时监控，包括残差曲线、关键物理量（如流量、压降、温度）的变化趋势，以及时域计算中的时间步长控制，确保计算的稳定进行。 结果分析与后处理： 仿真计算的最终目的是提取有价值的信息。我们将讲解如何有效地利用各种可视化工具（云图、矢量图、等值线图、动画）来呈现计算结果，并介绍数据提取（点、线、面上的数据）和定量分析的方法。如何从大量的仿真数据中提炼出设计优化所需的关键信息，以及如何进行仿真结果的验证与评估，也将是本书的重要组成部分。 五、 工程仿真的应用领域与案例分析 为了将理论与实践有机结合，本书将通过一系列精心设计的案例分析，展示工程仿真在各个关键领域的广泛应用。这些案例将覆盖： 流体动力学与空气动力学： 例如，汽车外部空气动力学设计，飞机机翼的升力与阻力分析，管道内部流体的流动与压降计算，风力涡轮机的叶片气动性能优化。 传热与热管理： 例如，电子设备的散热设计，发动机的冷却系统分析，建筑物的节能设计，太阳能集热器的性能评估。 结构力学与强度分析： 例如，桥梁、建筑物的应力与变形分析，汽车零部件的强度与耐久性评估，高压容器的安全性分析。 多物理场耦合： 例如，流固耦合（如桥梁在风作用下的振动）、电磁-热耦合（如电热器件的性能分析）、声-热-流耦合等。 其他前沿应用： 例如，生物医学工程中的血液流动模拟，环境工程中的污染物扩散模拟，化学反应工程中的反应器设计等。 在每个案例分析中，我们将遵循“问题定义—模型建立—网格划分—设置—求解—后处理—优化建议”的完整流程，并深入剖析在特定问题中选择特定模型、设置特定边界条件的理由，以及如何解读和利用仿真结果指导实际工程设计。 六、 工程仿真的未来展望与挑战 工程仿真计算是一个持续发展和演进的领域。本书最后将对工程仿真的未来发展趋势进行展望，包括： 人工智能与机器学习在仿真中的融合： 例如，利用AI加速求解，优化模型参数，预测仿真结果。 数字孪生（Digital Twin）与实时仿真： 建立物理实体与虚拟模型的实时映射，实现全生命周期的监控与优化。 高性能计算（HPC）的进一步发展： 突破更大规模、更复杂模型的计算瓶颈。 仿真技术的普惠化： 降低仿真工具的使用门槛，使其服务于更广泛的工程实践。 同时，我们也必须正视工程仿真所面临的挑战，例如模型的不确定性，仿真实在性与计算成本之间的权衡，以及仿真结果的验证与确认（V&V）问题。 七、 结语 《工程仿真计算导论：从理论到实践》旨在为读者提供一个坚实的理论基础和清晰的实践指导。我们希望通过本书，读者能够深刻理解工程仿真计算的强大之处，掌握其基本原理和操作流程，并能将其有效地应用于解决实际工程问题。工程仿真不仅仅是一种工具，更是一种思维方式，一种推动工程技术不断进步的强大引擎。掌握它，意味着在数字化浪潮中，能够更自信、更高效地驾驭工程设计的未来。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我选择这本《全新正版 ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册》也是带着一丝忐忑，毕竟 CFD 软件的学习曲线不低，尤其是像 FLUENT 这样功能强大的软件。但是，拿到书后，这种顾虑很快就被打消了。作者的叙述风格非常清晰，逻辑性极强，仿佛在一步步地引导读者构建起完整的 FLUENT 知识体系。从最基础的操作界面介绍，到各个功能模块的详细讲解，再到复杂的仿真案例分析，整个过程衔接自然，循序渐进。我特别喜欢书里那种“填鸭式”的教学方式，通过大量的图例和代码示例，让我能够边学边练，立刻就能将理论知识转化为实践。例如，在讲解离散相模型（DPM）时，作者不仅仅停留在理论描述，还详细列出了在 FLUENT 中进行 DPM 仿真的具体步骤，包括粒子轨迹的设置、离散相边界条件的应用等等，让我能够非常直观地理解其工作原理和实际操作。这本书的价值在于，它能够让一个对 FLUENT 只有初步了解的人，在看完之后，能够自信地进行中等复杂度的仿真分析。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对 CFD 充满好奇心的学生，选择一本好的入门书籍至关重要。这本《全新正版 ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册》可以说是给我打开了 FLUENT 的大门。书的语言风格非常平实易懂，作者用了很多生动的比喻来解释一些抽象的概念，比如网格的“疏密”和“质量”如何影响计算结果，我很容易就能理解。书中的案例选择也很有代表性，涵盖了一些基础的流体问题，比如简单的管道流动、翼型绕流等，让我能够通过亲手实践来加深理解。让我印象深刻的是，书中在讲解每个操作步骤时，都详细说明了其背后的物理意义，而不是简单地告诉你“点这里”然后“输入这个值”。这种“寓教于学”的方式，让我在掌握软件操作的同时，也对 CFD 的基本原理有了更深的认识。这本书对于刚接触 FLUENT 的学生来说，绝对是一本非常友好的入门指南。

评分☆☆☆☆☆

购买这本书，主要是因为工作需要，我需要熟悉 FLUENT 16.0 版本的一些特定功能，尤其是一些工程应用方面的内容。这本书的内容组织非常符合工程实践的逻辑。它从前处理的几何与网格，到物理模型的选择与设置，再到求解过程的控制与收敛性检查，最后到后处理结果的分析与评估，整个流程都非常顺畅。我特别看重书中关于“工程案例分析”的部分，这些案例贴近实际工程问题，能够让我直观地理解 FLUENT 在解决具体工程挑战时的应用。例如，书中对于某个流体机械部件的流动分析，就详细展示了如何根据实际工况选择合适的模型，如何进行网格细化以保证结果的精度，以及如何通过后处理来优化设计参数。这些实操性的内容对于我这样需要快速将软件应用于实际工作的人来说，具有极高的参考价值。另外，书中的语言表达也比较专业且清晰，没有过多冗余的理论，直指核心。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在学术界工作的研究者，对仿真软件的严谨性和准确性有着极高的要求。这本《全新正版 ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册》给我带来的惊喜是，它不仅提供了软件的操作指南，更注重 CFD 理论的深度融合。在讲解每一个功能模块时，作者都会适时地穿插相关的物理原理和数学模型，让我能够知其然，更知其所以然。例如，在介绍湍流模型时，作者并没有简单地罗列模型名称，而是深入浅出地讲解了不同模型的适用范围、各自的优缺点以及背后的数学推导，这对于我们进行科学研究，选择最合适的模型至关重要。书中的案例分析也做得非常出色，涉及的课题具有一定的研究深度，能够引发我们对仿真方法的思考。此外，作者还对 FLUENT 16.0 版本中新增的一些重要特性进行了详细的解读，这对于及时掌握最新技术动态非常有帮助。总的来说，这本书不仅仅是一本学习手册，更是一本能够帮助我们提升 CFD 分析能力、深化理论认知的学术参考。

评分☆☆☆☆☆

我对 ANSYS FLUENT 的了解一直停留在基础层面，这次入手这本《全新正版 ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册》，是希望能够对它有一个更全面的认识。书中的内容确实没有让我失望。它从入门级的用户界面讲解，到核心的求解器设置，再到各种复杂的物理现象模拟，层层递进，非常适合我这种需要打牢基础的学习者。我特别喜欢书中对 Fluent 求解器工作原理的介绍，比如迭代求解的过程、残差的意义等等，这些基础知识的讲解非常透彻，帮助我理解为什么仿真结果会收敛，或者为什么会出现不收敛的情况。此外，书中的一些优化和加速技巧也让我眼前一亮，这些内容往往是隐藏在软件的深处，很少有人会主动去挖掘，但它们对于提高仿真效率至关重要。这本书的特点在于，它既有广度的覆盖，又有深度的挖掘，能够满足不同层次的学习者的需求。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，最直观的感受就是它的“厚重感”，不仅仅是物理上的厚度，更是内容上的充实。作为一名在 CFD 领域摸爬滚打多年的工程师，我总是希望能够对软件有更深入的理解，而不仅仅是停留在日常操作层面。这本《全新正版 ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册》恰恰满足了我的需求。书里对FLUENT 16.0的各个模块进行了庖丁解牛般的剖析，尤其是在一些高级设置和优化策略方面，给出了非常实用的建议。比如，在网格质量控制和收敛性诊断上，作者分享了一些非常宝贵的经验，能够帮助用户有效避免仿真过程中常见的陷阱。我特别欣赏书中的一些“进阶技巧”部分，像是如何进行参数化扫描、如何自定义用户定义函数（UDF）来处理特殊边界条件或物理模型，这些内容对于提升仿真效率和精度都至关重要。另外，书中所介绍的后处理方法也相当全面，不仅仅是基本的云图和矢量图，还包括了数据提取、性能评估等，能够帮助我们更有效地从仿真结果中挖掘有价值的信息。总而言之，这本书对于想要从“使用者”蜕变为“精通者”的 FLUENT 用户来说，是一本不可多得的利器。

评分☆☆☆☆☆

这次入手这本《全新正版 ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册》，主要还是冲着“超级学习手册”这几个字去的，希望能系统地把 FLUENT 16.0这一版本的功能吃透。拿到书后，翻开第一章，就被它那详尽的目录给吸引住了，感觉像是进入了一个 FLUENT 的知识宝库，从基础的几何建模、网格划分，到各项物理模型的设置，再到后处理的各种可视化技巧，几乎涵盖了 CFD 仿真流程的方方面面。书的排版也非常舒服，图文并茂，理论结合实例，对于我这种既想了解原理又想快速上手的学习者来说，简直是福音。尤其是其中对一些复杂物理现象的讲解，比如多相流、传热传质耦合等，作者都用了非常易懂的语言和直观的图示来阐释，让我这个初学者也能快速建立起清晰的认知。而且，书中的案例选取也很有代表性，涵盖了航空航天、汽车、化工等多个领域，能够让我感受到 FLUENT 在不同行业中的应用潜力，也为我今后的学习和工作方向提供了很多启发。整体来说，这本书的深度和广度都做得相当不错，是一本值得反复研读的参考书。

评分☆☆☆☆☆

长期以来，我对 FLUENT 的掌握主要依赖于零散的教程和网络资源，总感觉缺乏一个系统性的学习框架。这本《全新正版 ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册》的出现，恰好弥补了我的这个缺憾。书的结构非常清晰，就像一张详尽的 FLUENT 使用地图，带领我一步步地探索软件的各个角落。我特别欣赏书中关于“疑难解答”和“常见问题分析”的部分，这些内容往往是我们在实际操作中最容易遇到的难题，作者能够准确地指出问题的根源，并给出有效的解决方案，这极大地节省了我宝贵的调试时间。而且，书中的内容更新也比较及时，涵盖了 FLUENT 16.0 版本的一些关键改进和新功能，这对于保持知识的“鲜活度”非常重要。这本书的价值在于，它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，在我学习的过程中给予我及时而有效的指导。

评分☆☆☆☆☆

我是一个非常喜欢动手实践的学习者，所以对于软件的学习，我更倾向于能够看到大量的实际操作演示。这本《全新正版 ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册》在这方面做得非常到位。书中的每个章节几乎都配有详细的操作截图，每一个步骤都描述得清清楚楚，让我感觉就像是在跟着一个经验丰富的老师手把手地教学。我尤其喜欢书中关于网格划分和边界条件设置的部分，这些往往是仿真初学者最容易出错的地方，而这本书用非常形象的比喻和直观的图示，将这些复杂的概念讲解得透彻易懂。例如，在讲解如何处理复杂几何体的网格时，书中就提供了几种不同的网格划分策略，并分析了各自的优缺点，让我能够根据实际情况选择最合适的方法。还有关于各种边界条件的设置，比如压力出口、质量流量入口等，都给出了详细的参数说明和注意事项，大大减少了我在实际操作中的摸索时间。这本书的优点在于，它能够让零基础的学习者在短时间内掌握 FLUENT 的基本操作，并且能够进行一些简单的仿真项目。

评分☆☆☆☆☆

在 CFD 领域，软件版本的迭代更新非常快，保持对最新版本的熟悉度非常重要。这本《全新正版 ANSYS FLUENT 16.0超级学习手册》为我提供了一个非常好的机会来深入了解 FLUENT 16.0 的新特性和改进。书中的内容深入浅出，既有对基础概念的详细阐述，也有对高级功能的精辟解读。我特别喜欢书中关于新版FLUENT在求解效率、模型精度以及用户体验方面的提升的介绍。例如，作者详细介绍了 FLUENT 16.0 在并行计算方面的优化，以及如何更有效地利用多核处理器来加速仿真计算，这对于我处理大型复杂模型非常有帮助。此外，书中的一些案例也展示了如何利用 16.0 版本的新功能来解决更具挑战性的工程问题，这让我对FLUENT的未来发展充满了期待。总的来说，这本书是一本能够帮助用户快速掌握新版本软件、提升仿真能力的专业性读物。