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计算流体力学（CFD）是一门朝气蓬勃的学科。

相对于传统的实验研究，CFD 将数学、流体力学、计算机编程进行糅合，主要的研究内容为采用计算机求解控制流体流动的偏微分方程组，相关的结果可用于指导工业设计。CFD 的特殊性在于只需要计算机即可进行工作。目前大量的行业已经开始使用 CFD 理论来指导实践，如空气动力学外形优化、气动噪声控制、多相流动混合模拟、化工过程装备设计、大气环境预测等。

在国外，将 CFD 真正的用于工业设计已经成为大量公司必须进行的作业流程。巨型的跨国企业有专业的业务部门做 CFD 分析。最近几年，国外也出现一批中小企业提供专业的 CFD 咨询服务。

在国内，虽然 CFD 的学术水平与国外平分秋色，但 CFD 的工程应用和国外相比尚具备一定差距。正因如此，国内 CFD 的工程应用具有极大的发展空间。同时，在未来的移动互联时代，CFD 必将如一支利箭刺入形形色色的业务部门。如果以国外的 CFD/CAE 行业为对比标准，国内的 CFD/CAE行业，将在未来面临势如破竹的发展。

目录

导论
教程
顶盖驱动流
前处理
网格生成
边界和初始条件
物理特性
控制
离散方法和矩阵求解器设置
查看网格
运行算例
后处理
面场显示
切面
云图
矢量图
绘制流线图
网格细化
使用存在的算例创造新算例
生成细网格
映射算例结果
控制参数
后台运行
在细网格上绘制矢量
绘制数据图
网格非均匀分布
创建非均匀化网格
调整时间步
映射场
增加雷诺数
前处理
运行算例
高雷诺数流动
前处理
运行
改变算例几何
后处理
带孔盘体应力分析
网格生成
边界和初始条件
物理特性
热物理特性
控制
离散格式和求解器控制
运行
后处理
练习
增加网格数量
引入网格非均匀化
改变平板尺寸
溃坝
生成网格
边界条件
设置初始场
流体特性
湍流模型
时间步长控制
离散格式
矩阵求解器控制
运行程序
后处理
并行运行
算例的并行后处理
圆柱绕流
问题阐述
potentialFoam求解器的注意事项
网格的生成
边界条件和初始条件
运行算例
稳态后向台阶湍流模拟
问题阐述
网格的生成
边界条件和初始场
求解器的控制参数
运行算例和后处理
前向台阶的超音速绕流
问题阐述
网格生成
运行算例
练习
应用和库
OpenFOAM编程语言
普适性编程语言
面向对象和C++
方程呈现
求解器代码
编译程序和库
头文件：.H
使用wmake进行编译
包含文件头
链接库
编译源文件
运行wmake
wmake环境变量设置
移除依赖包文件：wclean
编译库
编译实例：pisoFoam求解器
调试与优化
链接自定义库
运行程序
并行计算
网格分解与初始场数据
并行文件输入和输出
选择fileHandler
变更现存文件
多线程支持
运行并行算例
多硬盘数据阵列分布
并行后处理
重组网格和数据
分解场后处理
标准求解器
基本求解器
不可压缩求解器
可压缩求解器
多相流求解器
直接模拟求解器
燃烧求解器
传热求解器
颗粒跟踪求解器
分子动力学模拟
电磁求解器
应力分析求解器
金融分析求解器
标准工具
前处理工具
网格生成
网格转换
网格处理
其他网格工具
后处理
数据后处理
面处理工具
并行后处理
热物理模型程序
其他程序
OpenFOAM算例
OpenFOAM文件结构
基本输入输出格式
通用语法规则
字典
文件头
列表
Scalar标量、Vector矢量、Tensor张量
量纲
单位类型
场
宏
文件包含
环境变量
正则表达式
关键词顺序
内嵌代码
条件语句
全局控制
覆盖全局参数
时间与输入输出
时间控制
数据写入
其他设定
离散格式
时间格式
梯度格式
散度格式
面法向梯度格式
拉普拉斯格式
插值格式
求解和算法控制
矩阵求解器
求解残差
预条件共轭梯度求解器
光顺器
多重网格求解器
亚松弛
PISO、SIMPLE及PIMPLE
参考压力
其它参数
算例管理工具
文件管理脚本
foamDictionary工具
foamGet工具
foamInfo脚本
张量
坐标系统
张量
张量表示法
张量运算
内积
双内积
三内积
外积
矢量的叉乘
其他张量操作
几何变形和单位张量
张量等式
二阶张量运算
标量算术
OpenFOAM张量类
OpenFOAM张量操作
量纲单位
网格生成和转换
网格
网格规范以及限制
点
面
网格单元
边界
polyMesh
cellShape
一维、二维以及轴对称问题
边界
几何边界类型
基本边界类型
衍生边界类型
inletOutlet
卷吸边界条件
fixedFluxPressure
依时类边界条件
blockMesh网格生成程序
编写blockMeshDict文件
顶点
边
块
block多重非均匀处理
边界
多块网格
顶点、边以及面映射
命名顶点、边、面及block
少于8个顶点的block
运行blockMesh程序
snappyHexMesh网格生成工具
nappyHexMesh网格生成
创建六面体背景网格
特征边和特征面网格切分
网格移除
网格细化
表面对齐
网格边界层
网格质量控制
网格转换
fluentMeshToFoam
starToFoam
转换STAR-CD网格的一般建议
消除多余数据
去掉默认边界条件
模型重新编号
写入数据
.vrt文件可能的问题
转换为OpenFOAM可用格式
gambitToFoam
ideasToFoam
cfx4ToFoam
不同几何上的映射场
连续场映射
非连续场映射
并行映射
后处理
ParaView/paraFoam
ParaView/paraFoam概述
Properties 面板
Display面板
工具栏
效果展示
View设置
常规设定
云图绘制
剖面
矢量图
在网格中心绘制
流线图
输出图片
动画输出
后处理
postProcess
场计算
流率计算
力以及力系数
提取制图
拉格朗日数据
监控极值
数据格式
压力工具
探针
外挂求解器
可视化工具
运行时数据处理
postProcess工具
求解器后处理
监控数据
探针
提取数据
提取可视化数据
动态监控数据
第三方后处理
使用EnSight进行后处理
转换数据为EnSight格式
ensightFoamReader插件
模型和物理特性
热物理模型
热物理模型库以及混合模型
传递模型
热动力学模型
组分的量
状态方程
能量方程变量选择
热物理模型数据属性
湍流模型
RAS模型
不可压缩RAS湍流模型
可压缩RAS湍流模型
LES湍流模型
不可压缩LES湍流模型
可压缩LES湍流模型
模型系数
壁面函数
流变模型
牛顿流变模型
Bird-Carreau流变模型
Cross幂率流变模型
幂率模型
Herschel-Bulkley流变模型
Casson模型
普适性形变率函数

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