本書特色：

 由淺入深——在內(nèi)容的安排上，層次分明，首先講解網(wǎng)格生成原理，再通過具體實例講解非結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，然后著重介紹結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的一些關(guān)鍵問題，最后對常見問題進行匯總并給出解決方法。

 貼近工程實際——本書中的實例多是從實際工程、科研項目中提煉而來，具有很強的參考價值，其中包括了噴管內(nèi)流、卡門渦街、飛機整機繞流、混合器、引射器、導彈外部繞流、兩車交匯、三維潰壩等問題。

 匯總了常見問題——本書收集了學習ANSYS ICEM CFD的常見問題，并給出了解決方案。

 視頻教學——ICEM是一款操作性很強的軟件，本書不僅配備了所有的模型文件，而且還錄制了多媒體教學視頻，這樣學習起來更加輕松、效率更高。

計算流體力學（Computational Fluid Dynamics）是一門發(fā)展迅猛的學科，其采用數(shù)值計算方法，通過計算機求解流體運動控制方程組，進而研究流體運動規(guī)律。計算流體力學建立在經(jīng)典流體動力學與數(shù)值計算方法基礎(chǔ)之上，通過計算機數(shù)值計算和圖像顯示的方法，在時間和空間上定量描述流場的數(shù)值解，從而達到對物理問題進行研究的目的，廣泛應用于航空、航天、能源、水利、環(huán)境、建筑、材料等工業(yè)領(lǐng)域。

網(wǎng)格生成是計算流體力學數(shù)值計算中的重要一環(huán)。工程計算多采用成熟的程序或商業(yè)軟件作為求解器，因此大部分數(shù)值計算工作是由計算機完成的，網(wǎng)格生成工作約占整個項目周期的80%～95%，生成一套高質(zhì)量的網(wǎng)格將顯著提高計算精度和收斂速度。

目前，比較成熟的網(wǎng)格生成軟件有ANSYS ICEM CFD、GAMBIT、Gridgen、GridPro等。ANSYS ICEM CFD因其友好的操作界面、豐富的幾何接口、完善的幾何功能、靈活的拓撲創(chuàng)建、先進的O型網(wǎng)格技術(shù)、豐富的求解器接口等優(yōu)勢，越來越被業(yè)內(nèi)人士所認可。ANSYS ICEM CFD作為一款強大的前處理軟件，不僅可以為世界上幾乎所有主流CFD軟件（如FLUENT、CFX、STAR-CD、STAR-CCM+）提供高質(zhì)量的網(wǎng)格，還可用于完成多種CAE軟件（ANSYS、Nastran、Abaqus等）的前處理工作。

本書內(nèi)容共11章，第1章介紹網(wǎng)格生成基本知識，第2章簡單介紹ANSYS ICEM CFD，第3章和第4章介紹非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成方法，第5章和第6章介紹結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成方法，第7章介紹結(jié)構(gòu)網(wǎng)格Block的創(chuàng)建方法，第8章介紹節(jié)點設(shè)置原則，第9章介紹幾何、塊和網(wǎng)格的基本操作，第10章介紹如何有效提高網(wǎng)格質(zhì)量，第11章是ICEM常見問題的匯總及解決方法。網(wǎng)格生成與數(shù)值計算密不可分，本書采用FLUENT作為求解器，通過數(shù)值計算檢驗生成網(wǎng)格的正確性。

讀者對象

本書特別適用于航空、航天、能源、環(huán)境、流體工程等專業(yè)的高年級本科生、研究生和工程技術(shù)人員，并可作為學習掌握ANSYS ICEM CFD的參考書。

本書特色

 由淺入深——在內(nèi)容的安排上，層次分明，首先講解網(wǎng)格生成原理，再通過具體實例講解非結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，然后著重介紹結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的一些關(guān)鍵問題，最后對常見問題進行匯總并給出解決方法。

 貼近工程實際——本書中的實例多是從實際工程、科研項目中提煉而來，具有很強的參考價值，其中包括了噴管內(nèi)流、卡門渦街、飛機整機繞流、混合器、引射器、導彈外部繞流、兩車交匯、三維潰壩等問題。

 匯總了常見問題——本書收集了學習ANSYS ICEM CFD的常見問題，并給出了解決方案。

 視頻教學——ICEM是一款操作性很強的軟件，本書不僅配備了所有的模型文件，而且還錄制了多媒體教學視頻，這樣學習起來更加輕松、效率更高。

致謝

本書在成書過程中承蒙導師張大林教授的理解和支持，并給予了諸多指導，在此深表感謝；感謝父親、母親和溫和群老師的鞭策；感謝同門師兄弟的鼓勵和幫助；感謝南京航空航天大學人機與環(huán)境工程系的各位老師和同學；感謝中國仿真互動網(wǎng)（www.Simwe.com）和流體中文網(wǎng)的各位熱心網(wǎng)友。

在本書的編寫過程中，參與具體工作的還有：李偉、景小艷、許志清、劉軍華、夏惠軍、張賽橋、姚新軍、張強林、張代全、萬雷、王斌、江廣順、李強、余松、郭敏、董茜、陳鯤、王曉、李曉寧、丁佳、虞志勇、吳艷。在本書創(chuàng)作期間獲得了中國水利水電出版社各位老師的大力支持，正是他們的辛苦付出，才使得本書能夠在第一時間與讀者見面。若讀者在學習過程中發(fā)現(xiàn)問題或有更好的建議，可以通過www.dozan.cn/bbs與我們聯(lián)系。

由于時間倉促及作者水平有限，書中錯誤、紕漏之處難免，敬請廣大讀者批評指正。

編者

2011年6月

第1章 計算流體力學與網(wǎng)格概述 1
1.1 計算流體力學概述 1
1.2 網(wǎng)格概述 2
1.3 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成方法 4
1.3.1 代數(shù)方法生成網(wǎng)格 5
1.3.2 橢圓形微分方程方法生成網(wǎng)格 7
1.3.3 Thomas&Middlecoff方法生成網(wǎng)格 8
1.4 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格概述 12
1.5 本章小結(jié) 13
第2章 ANSYS ICEM CFD基礎(chǔ) 14
2.1 認識ANSYS ICEM CFD 14
2.1.1 ANSYS ICEM CFD的特點 14
2.1.2 ICEM文件類型 17
2.2 熟悉 ICEM的操作界面 18
2.3 ICEM基礎(chǔ)知識 22
2.3.1 鼠標和鍵盤的基本操作 22
2.3.2 ICEM基礎(chǔ)詞匯 23
2.3.3 ICEM顯示控制 24
2.3.4 ICEM網(wǎng)格生成流程 26
2.4 本章小結(jié) 26
第3章 非結(jié)構(gòu)殼/面網(wǎng)格生成及實例 27
3.1 殼/面網(wǎng)格概述 27
3.1.1 殼/面網(wǎng)格類型 27
3.1.2 殼/面網(wǎng)格生成方法 28
3.1.3 網(wǎng)格尺寸 29
3.1.4 殼/面網(wǎng)格生成流程 30
3.2 二維平面網(wǎng)格生成——收縮—擴張
噴管實例 31
3.2.1 問題描述 31
3.2.2 創(chuàng)建幾何模型 31
3.2.3 定義網(wǎng)格參數(shù) 36
3.2.4 生成網(wǎng)格 37
3.2.5 導出網(wǎng)格 40
3.2.6 噴管數(shù)值計算及后處理 41
3.3 二維平面網(wǎng)格生成——卡門渦街實例 46
3.3.1 問題描述 46
3.3.2 創(chuàng)建幾何模型 47
3.3.3 定義網(wǎng)格參數(shù) 51
3.3.4 生成網(wǎng)格并導出 52
3.3.5 圓柱繞流數(shù)值計算及后處理 54
3.4 三維殼網(wǎng)格生成——簡化的飛機實例 58
3.4.1 修改幾何模型 58
3.4.2 定義網(wǎng)格參數(shù) 59
3.4.3 生成網(wǎng)格 65
3.5 本章小結(jié) 68
第4章 非結(jié)構(gòu)自動體網(wǎng)格的生成 69
4.1 自動體網(wǎng)格概述 69
4.1.1 自動體網(wǎng)格類型 69
4.1.2 自動體網(wǎng)格生成方法 70
4.1.3 自動體網(wǎng)格生成流程 71
4.2 三維自動體網(wǎng)格生成——彎管流動實例 72
4.2.1 創(chuàng)建幾何模型 72
4.2.2 定義網(wǎng)格參數(shù) 79
4.2.3 生成網(wǎng)格 80
4.2.4 導出網(wǎng)格 83
4.2.5 彎管流動數(shù)值計算及后處理 84
4.3 三維自動體網(wǎng)格生成——混合器應用實例 89
4.3.1 修改幾何模型 89
4.3.2 定義網(wǎng)格參數(shù) 91
4.3.3 生成網(wǎng)格 93
4.3.4 導出網(wǎng)格 94
4.3.5 混合器數(shù)值計算及后處理 96
4.4 三維自動體網(wǎng)格生成——飛行器
外流場實例 98
4.4.1 生成網(wǎng)格 99
4.4.2 導出網(wǎng)格 103
4.4.3 飛機外流場數(shù)值計算及后處理 104
4.5 本章小結(jié) 109
第5章 二維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成方法 110
5.1 二維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成——噴管實例 110
5.1.1 導入幾何模型 110
5.1.2 創(chuàng)建Block 111
5.1.3 建立映射關(guān)系 112
5.1.4 定義網(wǎng)格節(jié)點數(shù) 113
5.1.5 導出網(wǎng)格 114
5.1.6 噴管數(shù)值計算及后處理 116
5.2 二維網(wǎng)格生成——二維繞機翼流動實例 119
5.2.1 創(chuàng)建幾何模型 120
5.2.2 創(chuàng)建Block 124
5.2.3 建立映射關(guān)系 126
5.2.4 定義網(wǎng)格節(jié)點數(shù) 128
5.2.5 導出網(wǎng)格 129
5.2.6 數(shù)值計算及后處理 130
5.3 二維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成——二維引射器實例 135
5.3.1 創(chuàng)建幾何模型 136
5.3.2 創(chuàng)建Block 141
5.3.3 建立映射關(guān)系 143
5.3.4 定義網(wǎng)格節(jié)點數(shù) 145
5.3.5 導出網(wǎng)格 146
5.3.6 引射器數(shù)值計算及后處理 148
5.4 本章小結(jié) 152
第6章 三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成方法 153
6.1 三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成流程概述 153
6.2 三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成——彎管流動實例 154
6.2.1 導入幾何模型 154
6.2.2 創(chuàng)建Block 154
6.2.3 建立映射關(guān)系 156
6.2.4 定義網(wǎng)格節(jié)點數(shù) 161
6.2.5 生成網(wǎng)格 162
6.2.6 彎管數(shù)值計算及后處理 167
6.3 三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成——CFD驗證
翼型實例 170
6.3.1 導入幾何模型 171
6.3.2 創(chuàng)建Block 171
6.3.3 定義網(wǎng)格節(jié)點分布 177
6.3.4 生成網(wǎng)格 178
6.3.5 數(shù)值計算及后處理 181
6.4 三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成——導彈外流場實例 187
6.4.1 導入幾何模型 188
6.4.2 創(chuàng)建Block 188
6.4.3 定義網(wǎng)格節(jié)點分布 198
6.4.4 生成網(wǎng)格 199
6.4.5 數(shù)值計算及后處理 202
6.5 本章小結(jié) 205
第7章 Block創(chuàng)建策略 206
7.1 自上而下和自下而上的Block生成方法 206
7.1.1 自下而上創(chuàng)建Block實例 206
7.1.2 其他由下而上生成Block的方法 209
7.2 O-Block 217
7.2.1 O-Block概述 217
7.2.2 ICEM創(chuàng)建O-Block的方法 218
7.2.3 O-Block應用案例 221
7.3 Block的坍塌 239
7.4 本章小結(jié) 243
第8章 節(jié)點設(shè)置 244
8.1 ICEM節(jié)點設(shè)置 244
8.1.1 節(jié)點設(shè)置參數(shù) 244
8.1.2 Mesh law簡介 249
8.2 邊界層網(wǎng)格概述 252
8.3 邊界層網(wǎng)格劃分對計算結(jié)果的影響 255
8.3.1 生成網(wǎng)格 255
8.3.2 數(shù)值計算設(shè)定 255
8.3.3 數(shù)據(jù)整理 256
8.4 本章小結(jié) 259
第9章 幾何、塊和網(wǎng)格的基本操作 260
9.1 基本操作 260
9.1.1 平移（Translate） 260
9.1.2 旋轉(zhuǎn)（Rotate） 261
9.1.3 鏡像（Mirror） 261
9.1.4 縮放（Scale） 263
9.2 對稱操作練習 263
9.3 旋轉(zhuǎn)操作練習 269
9.4 生成周期性網(wǎng)格 275
9.5 本章小結(jié) 279
第10章 網(wǎng)格質(zhì)量判斷與提高 280
10.1 ICEM判斷網(wǎng)格質(zhì)量的標準 280
10.2 調(diào)整網(wǎng)格質(zhì)量 282
10.3 提高網(wǎng)格質(zhì)量練習1 283
10.4 提高網(wǎng)格質(zhì)量練習2 296
10.5 本章小結(jié) 301
第11章 ICEM常見問題與解決方法 302
11.1 二維網(wǎng)格導入FLUENT報錯 302
11.2 二維網(wǎng)格導入FLUENT后變?yōu)?br> 一維網(wǎng)格 303
11.3 二維網(wǎng)格導入FLUENT后邊界
條件消失 305
11.4 交界面處為Interior多域網(wǎng)格的生成 308
11.4.1 生成網(wǎng)格 308
11.4.2 數(shù)值計算 312
11.5 交界面處為Interface多域網(wǎng)格的生成 316
11.5.1 生成網(wǎng)格 316
11.5.2 數(shù)值計算 321
11.6 在三維網(wǎng)格中創(chuàng)建無厚度的面 325
11.6.1 生成網(wǎng)格 325
11.6.2 數(shù)值計算 328
11.7 生成T型管網(wǎng)格 329
11.7.1 生成第一種三通網(wǎng)格 330
11.7.2 生成第二種三通網(wǎng)格 334
11.8 恢復刪除的Block 341
11.9 本章小結(jié) 343
參考文獻 344

1. 信息技術(shù)基礎(chǔ)實訓與習題指導（Windows7+Office2016） [主編 周金容 唐天國]
2. ANSYS Workbench在壓力容器分析中的應用與技術(shù)評論 [欒春遠 編著]
3. 計算機應用基礎(chǔ)教程（Windows 10+Office 2019） [主編 聶長浪 賀秋芳 李久仲]
4. 計算機應用基礎(chǔ)（Windows 7+Office 2016） [主編 王洪平 楊華]
5. 基于ANSYS的復合材料有限元分析和應用（第二版） [李占營 張承承 李成良 編著]
6. 大學計算機基礎(chǔ)教程（Windows 10+Office 2016） [主編 饒拱維 郭其標 房宜汕]
7. Altium Designer 20 電路設(shè)計案例教程 [主編 王靜 謝蓉]
8. 計算機應用基礎(chǔ)（Windows 10+Office 2016） [主編 陽曉霞 譚衛(wèi)]
9. Python程序設(shè)計與應用 [主編 張廣淵]
10. Office 2010辦公自動化高級應用實例教程（第二版） [主編 謝海燕 吳紅梅 陳永梅]
11. Office高級應用項目式教程 [主編 李觀金 林龍健 王靜]
12. 計算機應用基礎(chǔ)（Windows 7+Office 2010）（第二版） [主 編 李建軍]
13. 計算機應用技能教程——全國計算機等級考試一級MS Office 2010 [主編 石鐵峰 王祖?zhèn)? 宋家慧]
14. 計算機應用基礎(chǔ)教程（第三版）（Windows 7+Office 2010） [主編 聶長浪 賀秋芳 李久仲]
15. Office 2016辦公自動化案例教程 [主編 林灃 鐘明]
16. 辦公軟件高級應用 [主 編 闕清賢 黃詮]
17. 計算機應用基礎(chǔ)教程（Windows 7+Office 2010） [主 編 潘 迪 代子靜]
18. MSC Nastran動力分析指南（第二版） [李保國 黃曉銘 裴延軍 李偉 ]
19. 計算機應用基礎(chǔ)情景化教程（Windows 7+Office 2010）（第二版） [主編 王宏斌 張尼奇 王鋒]
20. 計算機一級MS Office全真模擬手冊（第二版） [主編 張建軍 李瑛 王鋒]
21. 計算機應用基礎(chǔ)（Windows 7+Office 2010） [主編 張曉琪 唐天國]
22. 計算機應用基礎(chǔ)實訓與習題指導（Windows 7+Office 2010） [主編 唐天國 曾慶勇]
23. Altium Designer 17電路設(shè)計案例教程 [主編 王靜]
24. ANSYS AQWA軟件入門與提高 [主編 高巍]
25. MSC Adams 多體動力學仿真基礎(chǔ)與實例解析（第二版） [湯滌軍 張躍 編著]
26. ANSYS APDL參數(shù)化有限元分析技術(shù)及其應用實例（第二版） [李占營 闞川 等編著]
27. 基于ANSYS的復合材料有限元分析和應用 [李占營 闞川 張承承 編著]
28. 計算機導論（基于Windows 7+Office 2010）（第二版） [主編 柳青]
29. 全國計算機等級考試一級MS Office教程及實訓指導 [主編 張心越 劉玉芳 邢怡]
30. ANSYS Icepak進階應用導航案例 [王永康　張義芳　編著]