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第1章 计算流体力学基础与网格概述1

1.1 计算流体力学基础1

1.1.1 计算流体力学的发展1

1.1.2 计算流体力学的求解过程2

1.1.3 数值模拟方法和分类3

1.1.4 有限体积法的基本思想4

1.1.5 有限体积法的求解方法6

1.2 网格概述7

1.2.1 网格划分技术7

1.2.2 结构化网格8

1.2.3 非结构化网格10

1.3 常用的网格划分软件12

1.3.1 Gridgen12

1.3.2 Gambit12

1.3.3 Hypermesh12

1.3.4 Tgrid13

1.3.5 ICEM CFD13

1.4 本章小结13

第2章 ICEM CFD软件简介14

2.1 ANSYS ICEM CFD简介14

2.1.1 ICEM CFD特点14

2.1.2 ICEM CFD文件类型16

2.2 ICEM CFD的用户界面16

2.3 ICEM CFD基础知识20

2.3.1 软件基本操作20

2.3.2 ICEM CFD工作流程20

2.3.3 网格生成方法21

2.3.4 块的生成30

2.3.5 网格输出35

2.4 ANSYS ICEM CFD实例分析36

2.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目36

2.4.2 导入几何模型36

2.4.3 模型建立37

2.4.4 网格生成39

2.4.5 网格编辑40

2.4.6 网格输出41

2.5 本章小结41

第3章 几何模型处理42

3.1 几何模型的创建42

3.1.1 点的创建42

3.1.2 线的创建44

3.1.3 面的创建45

3.2 几何模型的导入46

3.3 几何模型的修改47

3.3.1 曲线的修改47

3.3.2 曲面的修改47

3.3.3 刻面清理48

3.3.4 几何修补49

3.3.5 几何变换49

3.3.6 几何删除50

3.4 阀门几何模型修改实例分析50

3.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目50

3.4.2 导入几何模型51

3.4.3 模型建立51

3.5 管道几何模型修改实例分析52

3.5.1 启动ICEM CFD并建立分析项目52

3.5.2 导入几何模型52

3.5.3 模型建立53

3.5.4 网格生成55

3.6 本章小结56

第4章 二维平面模型结构网格划分57

4.1 二维平面模型结构网格概述57

4.2 三通弯管模型结构网格划分57

4.2.1 导入几何模型58

4.2.2 模型建立58

4.2.3 创建2D块59

4.2.4 分割块60

4.2.5 删除块61

4.2.6 块的几何关联61

4.2.7 设定网格尺寸64

4.2.8 预览网格65

4.2.9 网格质量检查65

4.2.1 0网格的生成66

4.2.1 1 网格输出66

4.2.1 2计算与后处理67

4.3 汽车外流场模型结构网格划分69

4.3.1 导入几何模型69

4.3.2 生成块70

4.3.3 网格生成74

4.3.4 网格质量检查76

4.3.5 网格输出76

4.3.6 计算与后处理77

4.4 变径管流模型结构网格划分79

4.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目79

4.4.2 创建几何模型79

4.4.3 创建Block82

4.4.4 定义网格参数85

4.4.5 网格生成86

4.4.6 导出网格87

4.4.7 计算与后处理88

4.5 导弹二维模型结构网格划分90

4.5.1 启动ICEM CFD并建立分析项目91

4.5.2 创建几何模型91

4.5.3 创建Block94

4.5.4 定义网格参数97

4.5.5 网格生成99

4.5.6 导出网格100

4.5.7 计算与后处理101

4.6 本章小结105

第5章 三维模型结构网格划分106

5.1 三维模型结构网格生成流程106

5.2 Block（块）创建策略107

5.2.1 Block（块）的生成方法107

5.2.2 Block（块）的操作流程108

5.2.3 O-Block基础111

5.3 管接头模型结构网格划分114

5.3.1 启动ICEM CFD并建立分析项目114

5.3.2 导入几何模型115

5.3.3 模型建立115

5.3.4 生成块118

5.3.5 网格生成121

5.3.6 网格质量检查127

5.3.7 网格输出127

5.3.8 计算与后处理128

5.4 管内叶片模型结构网格划分131

5.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目131

5.4.2 导入几何模型132

5.4.3 模型建立132

5.4.4 生成块135

5.4.5 网格生成141

5.4.6 网格质量检查142

5.4.7 网格输出143

5.4.8 计算与后处理144

5.5 半球方体模型结构网格划分147

5.5.1 启动ICEM CFD并建立分析项目147

5.5.2 导入几何模型148

5.5.3 模型建立148

5.5.4 生成块150

5.5.5 网格生成153

5.5.6 网格质量检查155

5.5.7 网格输出155

5.6 弯管部件模型结构网格划分156

5.6.1 启动ICEM CFD并建立分析项目156

5.6.2 导入几何模型156

5.6.3 模型建立157

5.6.4 生成块160

5.6.5 网格生成167

5.6.6 网格质量检查167

5.6.7 网格输出168

5.6.8 计算与后处理169

5.7 水槽三维模型结构网格划分171

5.7.1 启动ICEM CFD并建立分析项目171

5.7.2 导入几何模型171

5.7.3 模型建立172

5.7.4 生成块174

5.7.5 网格生成177

5.7.6 网格质量检查178

5.7.7 网格输出178

5.7.8 计算与后处理179

5.8 本章小结181

第6章 四面体网格自动生成182

6.1 四面体网格概述182

6.1.1 四面体网格生成方法183

6.1.2 四面体网格生成流程183

6.2 阀门模型四面体网格生成I184

6.2.1 启动ICEM CFD并建立分析项目184

6.2.2 导入几何模型184

6.2.3 模型建立184

6.2.4 网格生成187

6.2.5 网格质量检查191

6.2.6 网格输出191

6.3 阀门模型四面体网格生成Ⅱ192

6.3.1 启动ICEM CFD并打开分析项目192

6.3.2 删除原先网格设置192

6.3.3 网格生成193

6.3.4 网格质量检查195

6.3.5 网格输出195

6.3.6 计算与后处理196

6.4 弯管部件四面体网格生成实例198

6.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目198

6.4.2 导入几何模型199

6.4.3 模型建立199

6.4.4 网格生成202

6.4.5 网格质量检查204

6.4.6 网格输出205

6.4.7 计算与后处理206

6.5 飞船返回舱模型四面体网格自动生成209

6.5.1 启动ICEM CFD并建立分析项目209

6.5.2 导入几何模型209

6.5.3 模型建立210

6.5.4 定义网格参数213

6.5.5 网格生成214

6.5.6 导出网格216

6.5.7 计算与后处理217

6.6 本章小结221

第7章 棱柱体网格自动生成222

7.1 棱柱体网格概述222

7.1.1 棱柱体网格生成方法222

7.1.2 棱柱体网格生成步骤223

7.2 水套模型棱柱体网格生成223

7.2.1 启动ICEM CFD并建立分析项目223

7.2.2 导入几何模型223

7.2.3 模型建立224

7.2.4 网格生成224

7.2.5 网格编辑226

7.2.6 生成棱柱网格227

7.2.7 网格输出231

7.3 阀门模型棱柱体网格生成231

7.3.1 启动ICEM CFD并打开分析项目232

7.3.2 网格检查232

7.3.3 生成棱柱网格232

7.3.4 网格编辑234

7.3.5 网格输出236

7.3.6 计算与后处理236

7.4 弯管部件棱柱体网格生成239

7.4.1 启动ICEM CFD并打开分析项目239

7.4.2 网格检查239

7.4.3 生成棱柱网格239

7.4.4 网格编辑242

7.4.5 网格输出243

7.4.6 计算与后处理243

7.5 本章小结247

第8章 以六面体为核心的网格划分248

8.1 以六面体为核心网格概述248

8.2 机翼模型Hexa-Core网格生成249

8.2.1 启动ICEM CFD并建立分析项目249

8.2.2 导入几何模型249

8.2.3 模型建立249

8.2.4 网格生成252

8.2.5 网格输出258

8.2.6 计算与后处理258

8.3 管内叶片Hexa-Core网格生成261

8.3.1 启动ICEM CFD并建立分析项目261

8.3.2 导入几何模型261

8.3.3 模型建立262

8.3.4 网格生成265

8.3.5 网格输出267

8.3.6 计算与后处理268

8.4 弯管部件Hexa-Core网格生成271

8.4.1 启动ICEM CFD并打开分析项目271

8.4.2 网格生成271

8.4.3 网格输出273

8.4.4 计算与后处理273

8.5 巡航导弹模型Hexa-Core网格生成277

8.5.1 启动ICEM CFD并建立分析项目277

8.5.2 导入几何模型277

8.5.3 模型建立277

8.5.4 定义网格参数279

8.5.5 网格生成280

8.5.6 导出网格285

8.5.7 计算与后处理286

8.6 飞艇模型Hexa-Core网格生成291

8.6.1 启动ICEM CFD并建立分析项目291

8.6.2 导入几何模型291

8.6.3 模型建立291

8.6.4 定义网格参数293

8.6.5 网格生成294

8.6.6 导出网格297

8.6.7 计算与后处理297

8.7 本章小结302

第9章 混合网格划分303

9.1 混合网格概述303

9.2 管内叶片混合网格生成304

9.2.1 启动ICEM CFD并建立分析项目304

9.2.2 导入几何模型304

9.2.3 分割模型304

9.2.4 模型建立306

9.2.5 生成四面体网格309

9.2.6 生成六面体网格310

9.2.7 合并网格312

9.2.8 网格质量检查314

9.2.9 网格输出314

9.2.1 0计算与后处理315

9.3 弯管部件混合网格生成318

9.3.1 启动ICEM CFD并建立分析项目318

9.3.2 导入几何模型318

9.3.3 分割模型318

9.3.4 模型建立319

9.3.5 生成四面体网格323

9.3.6 生成六面体网格324

9.3.7 合并网格327

9.3.8 网格质量检查329

9.3.9 网格输出329

9.3.1 0计算与后处理330

9.4 本章小结333

第10章 曲面网格划分334

10.1 曲面网格概述334

10.1.1 曲面网格类型334

10.1.2 曲面网格生成流程335

10.2 机翼模型曲面网格划分335

10.2.1 启动ICEM CFD并建立分析项目335

10.2.2 导入几何模型335

10.2.3 网格生成336

10.2.4 网格编辑341

10.3 圆柱绕流曲面网格划分342

10.3.1 启动ICEM CFD并建立分析项目342

10.3.2 建立几何模型342

10.3.3 网格生成347

10.3.4 网格质量检查348

10.3.5 网格输出349

10.3.6 计算与后处理349

10.4 半圆曲面曲面网格划分352

10.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目352

10.4.2 建立几何模型352

10.4.3 生成块354

10.4.4 网格生成356

10.4.5 网格质量检查357

10.5 冷、热水混合器曲面网格划分357

10.5.1 启动ICEM CFD并建立分析项目358

10.5.2 建立几何模型358

10.5.3 定义网格参数361

10.5.4 生成网格361

10.5.5 导出网格363

10.5.6 计算与后处理363

10.6 二维喷管曲面网格划分366

10.6.1 启动ICEM CFD并建立分析项目366

10.6.2 建立几何模型366

10.6.3 定义网格参数369

10.6.4 生成网格369

10.6.5 导出网格372

10.6.6 计算与后处理372

10.7 本章小结375

第11章 网格编辑376

11.1 网格编辑基本功能376

11.2 机翼模型网格编辑384

11.2.1 启动ICEM CFD并建立分析项目384

11.2.2 导入几何模型384

11.2.3 网格生成385

11.2.4 网格编辑386

11.2.5 网格输出390

11.2.6 计算与后处理391

11.3 导管模型网格编辑394

11.3.1 启动ICEM CFD并建立分析项目394

11.3.2 导入几何模型395

11.3.3 模型建立395

11.3.4 生成块397

11.3.5 网格生成399

11.3.6 网格编辑401

11.3.7 网格输出403

11.3.8 计算与后处理404

11.4 弯管部件网格编辑405

11.4.1 启动ICEM CFD并打开分析项目406

11.4.2 网格编辑406

11.4.3 网格输出407

11.4.4 计算与后处理407

11.5 本章小结411

第12章 ICEM CFD在Workbench中的应用412

12.1 弯管的稳态流动分析412

12.1.1 启动Workbench并建立分析项目412

12.1.2 导入几何体414

12.1.3 划分网格415

12.1.4 边界条件418

12.1.5 初始条件420

12.1.6 求解控制420

12.1.7 计算求解420

12.1.8 结果后处理422

12.1.9 保存与退出423

12.2 三通管道内气体流动分析424

12.2.1 启动Workbench并建立分析项目424

12.2.2 导入几何体425

12.2.3 划分网格426

12.2.4 边界条件431

12.2.5 初始条件434

12.2.6 求解控制434

12.2.7 计算求解435

12.2.8 结果后处理436

12.2.9 保存与退出438

12.3 子弹外流场分析实例438

12.3.1 启动Workbench并建立分析项目438

12.3.2 导入几何体440

12.3.3 划分网格441

12.3.4 边界条件447

12.3.5 初始条件448

12.3.6 计算求解449

12.3.7 结果后处理450

12.3.8 保存与退出451

12.4 本章小结451

参考文献452