讓網(wǎng)格動(dòng)起來 | （八）FLUENT動(dòng)態(tài)層方法

動(dòng)態(tài)層方法(dynamic layering)也許是FLUENT動(dòng)網(wǎng)格中最容易理解與設(shè)置的方法了。動(dòng)態(tài)層方法主要用于棱柱網(wǎng)格區(qū)域(如六面體網(wǎng)格、三棱柱網(wǎng)格等)或四邊形網(wǎng)格(2D幾何)中,用戶可以使用動(dòng)態(tài)層方法增加或去除與運(yùn)動(dòng)邊界相鄰的單元網(wǎng)格層數(shù)。在ANSYS FLUENT中,允許用戶為每一個(gè)運(yùn)動(dòng)邊界指定一個(gè)理想高度作為網(wǎng)格層增加或去除的標(biāo)準(zhǔn)。

ANSYS FLUENT中的動(dòng)態(tài)層方法一共有兩種:基于高度的動(dòng)態(tài)層方法與基于比率的動(dòng)態(tài)層方法。兩種方法需要設(shè)定的參數(shù)都是相同的,不同的是,網(wǎng)格分裂或收縮后的網(wǎng)格高度有差異。默認(rèn)情況下使用基于高度的動(dòng)態(tài)層方法。

1、參數(shù)設(shè)置

動(dòng)態(tài)層方法需要設(shè)置的參數(shù)只有兩個(gè):分裂因子與收縮因子。

如圖所示。其中split factor為分裂因子,collapse factor為收縮因子。

2、分裂與收縮的判定

假設(shè)用戶設(shè)定的理想網(wǎng)格高度為hideal,這通常為變形域與運(yùn)動(dòng)域相交的節(jié)點(diǎn)在變形域上的網(wǎng)格高度。有點(diǎn)拗口呵。hideal參數(shù)是在運(yùn)動(dòng)域中設(shè)定的cell height。

記分裂因子為alpha,收縮因子為beta。

當(dāng)網(wǎng)格被拉伸時(shí),當(dāng)hmin >(1+alpha)*hideal時(shí),網(wǎng)格進(jìn)行分裂。式中hmin為第一層網(wǎng)格高度。若為基于高度的動(dòng)態(tài)層方法,分裂后一層網(wǎng)格高度為hideal,另一層網(wǎng)格高度為h-hideal。若為基于比率的動(dòng)態(tài)層方法,則新生的網(wǎng)格高度為h*alpha。

當(dāng)網(wǎng)格壓縮時(shí),當(dāng)hmin<beta * hideal時(shí),網(wǎng)格進(jìn)行合并。兩層網(wǎng)格合并為一層。

分裂因子與收縮因子的取值范圍均為[0,1]

3、動(dòng)態(tài)層方法的適應(yīng)性

(1)與運(yùn)動(dòng)面域相鄰的風(fēng)格必須是楔形或六面體(2D中四邊形),盡管網(wǎng)格域中可能包含有混合網(wǎng)格。

(2)網(wǎng)格層必須完全被單邊面域所包圍,除非使用了滑移交界面。

(3)若邊界面區(qū)域是雙側(cè)壁面,則用戶必須分割壁面,并使用滑移交界面。

(4)動(dòng)態(tài)層方法無法與具有懸掛節(jié)點(diǎn)自適應(yīng)方法聯(lián)合使用。