【CFD】ANSYSICEM混合網(wǎng)格生成

2016-10-06 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

所謂的混合網(wǎng)格,指的是模型中同時(shí)存在結(jié)構(gòu)網(wǎng)格與非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的情況。

采用混合網(wǎng)格的主要優(yōu)勢(shì)在于:對(duì)于復(fù)雜的幾何,我們可以將其分解成多個(gè)幾何,對(duì)于適合劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分方式,而對(duì)于非常復(fù)雜的部分,可以使用非結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行劃分。

然而采用混合網(wǎng)格也有一些缺點(diǎn):交接面位置網(wǎng)格質(zhì)量會(huì)非常差。因此我們需要采用一些方式對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量進(jìn)行改善。另外對(duì)于交界面的處理也存在一些問題。

我們先說說在ICEM CFD中進(jìn)行混合網(wǎng)格劃分的一般步驟。通常分為以下三步:

(1)幾何準(zhǔn)備。對(duì)于本身就是多個(gè)幾何的情況,因?yàn)樘幚矸绞胶?jiǎn)單,這里不做討論。這里要說的是一個(gè)連續(xù)的幾何,我們需要在ICEM CFD中將其進(jìn)行分割成多個(gè)部分。這里可以運(yùn)用的部分主要在于ICEM CFD的幾何創(chuàng)建功能,包括點(diǎn)、線生成以及面切割。

(2)part創(chuàng)建。這一步其實(shí)挺重要的。如果這一步工作沒做好,后面有的是糾結(jié)。在這一步中需要將體分解成多個(gè)部分分別放入不同的part中。同時(shí)畫四面體區(qū)域創(chuàng)建body。注意,這里我們需要?jiǎng)?chuàng)建面將四面體部分封閉,同時(shí)要將創(chuàng)建的面放到一個(gè)獨(dú)立的part中,因?yàn)楹竺娴墓?jié)點(diǎn)合并中需要使用到它。

(3)創(chuàng)建block。注意這里創(chuàng)建block的時(shí)候要選擇劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的幾何。

做完以上工作后,就可以分別進(jìn)行網(wǎng)格劃分了。

第一個(gè)問題:交界面的處理

不同的求解器,處理方式不同。這里只說cfx與fluent。ICEM CFD對(duì)CFX的支持非常好,直接將網(wǎng)格導(dǎo)出至CFX中能夠識(shí)別出interface對(duì),我們?cè)赾fx-pre中設(shè)置interface就可以將區(qū)域聯(lián)通了。而FLUENT則不同了,如果直接輸出,則只能創(chuàng)建的面識(shí)別成interface,且無法改成interior,而由于只有一個(gè)面,無法構(gòu)建interface對(duì),區(qū)域無法聯(lián)通。因此,我們需要在ICEM CFD中對(duì)交界面進(jìn)行設(shè)置,將其改成interior。

第二個(gè)問題:交界面網(wǎng)格質(zhì)量

由于在交界面上直接進(jìn)行網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)合并,所以極其容易導(dǎo)致低質(zhì)量的網(wǎng)格。這里其實(shí)可以利用ICEM CFD中的Edit Mesh進(jìn)行解決。注意要使用edit mesh,必須生成網(wǎng)格,也就是說六面體部分要通過file>mesh>load from blocking生成網(wǎng)格。網(wǎng)格光順界面如下圖所示。

我們可以將up to value的值設(shè)置高一些,比如0.5以上。

對(duì)于下方的處理,通常是固定hexa_8,quad_4以及pyra_5,然后光順tri_3與tetra_4,最后將所有的都進(jìn)行光順。具體方法也沒有確定,可以自己進(jìn)行嘗試。采用這種方法可以比較有效的提高交界面位置網(wǎng)格質(zhì)量。

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