OpenFOAM从入门到精通

图书标准信息

• 作者 黄先北 郭嫱
• 出版社 水利水电出版社
• 出版时间 2021-03
• 版次 1
• ISBN 9787517094425
• 定价 68.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 288页
• 字数 403千字

【内容简介】

OpenFOAM是一款优秀的开源CFD软件，国内外的用户群体近年来快速发展壮大。本书从简单算例出发，使读者熟悉OpenFOAM的使用流程，再进一步阐述OpenFOAM的网格划分、数值算法、边界条件、湍流模型等，同时辅以编程实例，使用户在掌握相关原理的基础上，了解二次开发方法，推进相关研究进程，*后介绍OpenFOAM中的常见问题与使用技巧，从而全方位提升读者的掌握程度。
  本书共7章：OpenFOAM安装及简要介绍，初步认识OpenFOAM，OpenFOAM运算、离散及网格划分，OpenFOAM边界条件及程序解读，OpenFOAM湍流模型，OpenFOAM中的application，以及其他相关内容。
  本书可作为高等院校动力工程及工程热物理、水利工程、航空航天等专业的教材或教学参考书，也可供从事CFD的技术人员自学参考。

【作者简介】

黄先北，博士，硕士导师，于中国农业大学水利工程专业，长期从事cfd相关研究，主持参加自然科学多项，以通讯作者在appliedmathematicsandputation、internationaljournalofmultiphaseflowjournaloffluidsengineering等期刊发表sci十余篇。

【目录】

第1章 OpenFOAM安装及简要介绍 1

1.1 基于“.deb”文件的安装 2

1.2 基于源文件的安装 2

1.3 OpenFOAM简介 7

第2章 初步认识OpenFOAM 9

2.1 搅拌器内流场模拟 11

2.1.1 算例描述及前处理 11

2.1.2 后处理 26

2.2 子弹周围空化流场模拟 31

2.2.1 算例描述及前处理 31

2.2.2 后处理 43

第3章 OpenFOAM运算、离散及网格划分 50

3.1 OpenFOAM中的张量运算 50

3.1.1 常用张量与运算 52

3.1.2 速度梯度张量的问题 54

3.2 OpenFOAM中的离散 55

3.2.1 计算域的离散 55

3.2.2 方程的空间离散 60

3.2.3 方程的时间离散 77

3.2.4 离散方程的求解 83

3.2.5 离散方程组的分离式解法 100

3.3 OpenFOAM中的网格划分 105

3.3.1 blockMesh 105

3.3.2 外部网格导入 115

第4章 OpenFOAM边界条件及程序解读 118

4.1 OpenFOAM中的边界及边界条件 118

4.1.1 边界类型 118

4.1.2 OpenFOAM中的set及其创建方式 119

4.1.3 创建cyclic及cyclicAMI边界 132

4.1.4 边界条件类型 140

4.2 边界条件程序解读 145

4.2.1 fixedValue边界条件程序解读 145

4.2.2 自定义边界条件实例—创建符合抛物线分布的速度边界 153

4.3 OpenFOAM中的壁面函数 162

4.3.1 壁面函数理论 162

4.3.2 nutWallFunction程序解读 164

4.3.3 νt壁面函数 169

4.3.4 k壁面函数 175

4.3.5 ε壁面函数 176

4.3.6 ω壁面函数 178

4.3.7 自定义壁面函数类型实例—三层壁面函数 178

第5章 OpenFOAM湍流模型 184

5.1 RANS模型 184

5.1.1 turbulenceModel 186

5.1.2 RASModel 192

5.1.3 标准k-ε模型程序解析 199

5.1.4 自定义RANS模型—标准k-ε模型的Kato-Launder修正 210

5.2 LES模型 214

5.2.1 LESModel 215

5.2.2 滤波方式 222

5.2.3 滤波尺度 226

5.2.4 Smagorinsky模型程序解析 229

5.2.5 自定义LES模型—动态

Smagorinsky模型 235

第6章 OpenFOAM中的application 241

6.1 求解器 241

6.1.1 适于不可压流动的simpleFoam程序解读 241

6.1.2 创建旋转槽道流求解器 248

6.2 工具 251

6.2.1 Lambda2程序解读 252

6.2.2 自定义后处理工具—计算亚格子湍动能生成率 254

第7章 其他 257

7.1 代码中函数的调用问题 257

7.1.1 官方网站的C source guide 257

7.1.2 安装本地C source guide 261

7.2 编译及运行常见问题 262

7.2.1 sigFpe 263

7.2.2 初始化顺序问题 263

7.2.3 类型与实际不一致的问题 264

7.2.4 找不到头文件的问题 265

7.3 使用Tecplot进行后处理 267

7.3.1 foamToTecplot360工具的安装 268

7.3.2 foamToTecplot360使用实例 268

参考文献 272

符号表 276

英文字母变量 276

希腊字母变量 279

下标 281

上标 281

缩略词表 282