Янышев Д.С., Быков Л.В., Молчанов А.М. Сеточные модели для решения инженерных теплофизических задач в среде ANSYS Изд. стереотип.

URSS. 2024. 264 с. ISBN 978-5-9519-4170-1.

Белая офсетная бумага

Твердый переплет

Аннотация

В настоящем учебном пособии представлены общие принципы численного решения уравнений математической физики, общая теория построения расчетных сеток и их разновидности, различные методы построения сеточных моделей. Примеры построения сеточных моделей в рабочей среде Ansys Workbench продемонстрированы с использованием сеточных генераторов ANSYS Meshing и ICEM CFD. Теоретический материал подкрепляется примерами построения различных сеточных... (Подробнее)

Содержание

				3
Введение				5
1. Общие подходы к численному решению уравнений математической физики				9
2. Общая теория построения сеток				16
2.1. Регулярные (структурированные) сетки				16
2.1.1. Общие положения				16
2.1.2. Однонаправленная интерполяция				22
2.1.3. Трансфинитная интерполяция				25
2.1.4. Примеры построения сеток в двумерных областях				28
2.1.5. Трехмерная трансфинитная интерполяция				32
2.1.6. Дифференциальные методы построения сеток				34
2.1.7. Примеры построения сеточных моделей дифференциальными методами				38
2.2. Построение неструктурированных сеток				40
2.2.1. Типы элементов и критерии их качества				43
2.2.2. Триангуляция				48
2.2.3. Другие приёмы построения неструктурированных сеток				51
3. Программный комплекс Ansys и рабочая среда Ansys Workbench				55
3.1. Общая структура рабочей среды Ansys Workbench				55
3.2. Работа в Ansys Design Modeler				60
3.2.1. Примеры построения геометрии				64
3.3. Построение сеток в Ansys Meshing				89
3.3.1. Знакомство с интерфейсом				89
3.3.2. Построение сетки реактивного сопла				94
3.3.3. Построение сетки теплообменного аппарата				110
3.4. Подготовка и экспорт геометрии в ICEM CFD				116
3.5. Динамически перестраиваемые сетки в среде Workbench				119
3.5.1. Подготовка геометрической модели и построение сетки				120
3.5.2. Организация процесса динамического перестроения сетки				124
4. Построение сеточных моделей в ANSYS ICEM CFD				130
4.1. Введение				130
4.2. Знакомство с ICEM CFD				130
4.2.1. Запуск и настройка программы «под себя»				130
4.2.2. Внешний вид рабочей области и необходимые функции				132
4.2.3. Работа с клавиатурой, мышкой и манипулятором				134
4.2.4. Меню утилит и значки утилит				135
4.2.5. Функциональные закладки				139
4.2.6. Дерево модели				140
4.2.7. Меню выбора				144
4.2.8. Структура рабочей директории (используемые и создаваемые файлы)				146
4.2.9. Особенности определения качества сеточной модели в ANSYS ICEM CFD				147
4.3. Построение тетра-сетки на примере простой геометрии				153
4.4. Построение гекса-сетки на основе блочной топологии для простой геометрии				161
4.4.1. Создание сеточной модели для входного коллектора теплообменника				161
4.4.2. Создание сеточной модели для выходного коллектора теплообменника				175
4.5. Построение сеточной модели теплообменника				176
4.5.1. Построение тетра-сетки				176
4.5.2. Построение гекса-сетки				184
4.5.3. Размножение сетки				191
4.6. Построение сеточной модели реактивного сопла				193
4.6.1. Создание блочной структуры реактивного сопла				197
4.7. Построение сеточной модели ракеты				212
4.7.1. Построение тетра-сетки				212
4.7.2. Построение гекса-сетки				219
4.8. Построение сеточной модели выходного устройства двухконтурного реактивного двигателя				242
Библиографический список				263

Об авторах

Янышев Дмитрий Сергеевич

Кандидат технических наук, доцент кафедры «Авиационно-космическая теплотехника» Московского авиационного института (МАИ). Автор более 30 работ и трех учебных пособий по прикладной вычислительной механике жидкости и газа. Основные научные интересы сосредоточены в области турбулентных течений и нестационарных процессов.

Быков Леонид Владимирович

Кандидат технических наук, доцент, директор Института дополнительного профессионального образования Московского авиационного института (МАИ), доцент кафедры «Авиационно-космическая теплотехника», руководитель группы моделирования газовой динамики и тепломассообмена. Автор более 60 научных статей и учебных пособий. Основные научные интересы — в области моделирования высокоскоростных течений.

Молчанов Александр Михайлович

Доктор технических наук. Доцент кафедры «Авиационно-космическая теплотехника» Московского авиационного института (МАИ). Автор более 100 научных статей, учебных пособий и монографий в области вычислительной механики. Основные научные интересы: химически и термически неравновесные высокоэнтальпийные течения, турбулентность, неравновесное излучение.