本書特色：

 由淺入深——在內容的安排上，層次分明，首先講解網格生成原理，再通過具體實例講解非結構、結構網格，然后著重介紹結構網格的一些關鍵問題，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）是一門發展迅猛的學科，其采用數值計算方法，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律。計算流體力學建立在經典流體動力學與數值計算方法基礎之上，通過計算機數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、環境、建筑、材料等工業領域。

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

目前，比較成熟的網格生成軟件有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、靈活的拓撲創建、先進的O型網格技術、豐富的求解器接口等優勢，越來越被業內人士所認可。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+）提供高質量的網格，還可用于完成多種CAE軟件（ANSYS、Nastran、Abaqus等）的前處理工作。

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

讀者對象

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

本書特色

 由淺入深——在內容的安排上，層次分明，首先講解網格生成原理，再通過具體實例講解非結構、結構網格，然后著重介紹結構網格的一些關鍵問題，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境工程系的各位老師和同學；感謝中國仿真互動網（www.Simwe.com）和流體中文網的各位熱心網友。

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現問題或有更好的建議，可以通過www.dozan.cn/bbs與我們聯系。

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

1. 信息技術基礎實訓與習題指導（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評論 [欒春遠 編著]
3. 計算機應用基礎教程（Windows 10+Office 2019） [主編 聶長浪 賀秋芳 李久仲]
4. 計算機應用基礎（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. 大學計算機基礎教程（Windows 10+Office 2016） [主編 饒拱維 郭其標 房宜汕]
7. Altium Designer 20 電路設計案例教程 [主編 王靜 謝蓉]
8. 計算機應用基礎（Windows 10+Office 2016） [主編 陽曉霞 譚衛]
9. Python程序設計與應用 [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（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 王祖偉 宋家慧]
14. 計算機應用基礎教程（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（Windows 7+Office 2010） [主編 張曉琪 唐天國]
22. 計算機應用基礎實訓與習題指導（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與實例解析（第二版） [湯滌軍 張躍 編著]
26. ANSYS APDL參數化有限元分析技術及其應用實例（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]