前言

CFD（计算流体力学）是融合流体力学、数值数学和计算机科学的一门新兴交叉学科，它从计算方法出发，利用计算机快速的计算能力得到流体控制方程的近似解。CFD兴起于20世纪60年代，随着20世纪90年代后期计算机的迅猛发展，CFD得到了飞速发展，成为很多领域的一个重要分析手段。CFD软件有很多，其中Fluent是比较流行的商用CFD软件包，适用于流动、传热和化学反应等相关领域。它包含基于压力的分离求解器、基于密度的隐式求解器与显式求解器、多求解器等技术，可以用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的各种复杂流场。它具有强大的前后处理功能，在汽车外形设计、机翼气流、炉内燃烧、石油运输、血液流动、注塑、机加工冷却、暖通空调、建筑、环境保护等方面有着广泛的应用。

为了让读者掌握CFD基础知识与Fluent各方面的应用操作，编者根据ANSYS Fluent 2021编写了本书。本书的内容包含计算流体力学、多相流、动网格、滑移网格、流固耦合等基础知识，以及Fluent软件在各个工程领域的实例分析、Mesh模块的网格划分方法及实例。这些实例涵盖稳态与瞬态流动分析，离散相流动分析，传热流动分析，多孔介质流动分析，多相流动分析，动网格流动分析，滑移网格流动分析，流固耦合分析，化学反应、燃烧与微流动分析等方面。部分实例还给出了实验结果对比，便于读者进一步研究。

全书分12章，第1章为计算流体力学基础，第2章为Fluent简介，第3章为网格划分，第4章为稳态与瞬态流动分析，第5章为离散相流动分析，第6章为传热流动分析，第7章为多孔介质流动分析，第8章为多相流动分析，第9章为动网格流动分析，第10章为滑移网格流动分析，第11章为流固耦合分析，第12章为化学反应、燃烧与微流动分析。书中讲解大量工程实例及Fluent使用过程中值得注意的一些问题，具有较强的实用性。书中还设有大量练习题（配套资源有相关的模型、网格与CAS文件）供读者强化练习，熟悉Fluent相关操作。

本书由江帆、谢宝山、张冥聪、黄春曼编著，江帆构思全书框架并筛选实例，江帆、黄春曼编写第1章，谢宝山编写第2～8章及第12章，张冥聪编写第9～11章，全书由江帆、谢宝山校对与统稿。

本书多数实例来源于编者的科研项目和与企业合作的项目，部分材料来源于网络资源，感谢相关人员所做的工作。

本书的编写得到了广州市科技计划项目“稠油运输柔性管内油水环状流稳定性研究”（No.202102010386）和广州大学机械与电气工程学院老师们的支持，还得到了编者家人的理解与大力支持，在此一并致以深深的谢意！

本书既可作为使用Fluent软件进行工程应用分析的技术人员的参考书，又可作为高等院校相关专业本科生和研究生的CFD分析教学、复杂流动问题研究的参考书，书中实例的SAT、STEP、MSH、CAS、DAT等文件及相关的源程序、操作视频已上传人民邮电出版社异步社区，扫描书中二维码即可获得相关资料。

限于编者的水平，书中难免有不当之处，还请广大读者给予指正，来信请致jiangfan2008@126.com或xiebaoshan2022@163.com，不胜感激。

江帆

2022年1月于广州