吾生有涯 学海无涯
析模有界 知识无界

【Mesh案例】02:网格方法

内容纲要

本文为历史文章,看过的童鞋可略过~

Mesh模块中提供了6种不同的网格划分方法:

  • Automatic(Tet Patch Conforming)

  • Tet Patch Independent

  • Multizone

  • Assembly Meshing(CutCell)

  • Decomposition for Sweep Meshes

  • Automatic(Tet & Sweep)

本案例对比前4种方法所产生的网格,以描述每种方法各自的适用场合。后两种方法由于涉及到几何体的拆分,故放到下篇文章中。

1 创建工程

  • 启动Workbench,拖拽Mesh到右侧工程窗口中

  • 右键选择单元格Geometry,选择菜单Import Geometry > Browse…,在弹出的文件对话框中选择打开几何文件component.stp

  • 保存工程文件

  • 双击Mesh单元格进入Mesh模块

2 设置单位

  • 在Mesh模块中选择菜单Units > Metric(m,kg,N,s,V,A)

注:这里设置单位只是方便网格参数设置,并不会改变几何模型的尺寸。

3 创建边界命名

本案例几何模型如图所示。计算域包含1个入口和1个出口,其他边界为壁面边界。这里设置+Y方向的圆面为inlet,-Y方向的圆面为outlet。

  • 选择+Y方向的圆面,点击鼠标右键,选择菜单Create Named Selection,在弹出的Selection Name对话框中设置边界名称为inlet

  • 相同方式设置-Y方向的圆面边界名称为outlet

  • 其他边界保持默认设置

4 设置全局网格参数

全局网格参数中,设置目标求解器以及网格尺寸控制方法。

  • 选中模型树节点Mesh

  • 设置Physics PreferenceCFD

  • 设置Solver PreferenceFluent

  • 设置Size FunctionCurvature

  • 设置Relevance CenterMedium

  • 其他参数保持默认设置

5 创建Inflation

  • 选中树形菜单Mesh节点

  • 展开属性设置窗框中的Inflation节点

  • 设置Use Automatic InflationProgram Controlled

  • 设置Inflation OptionTotal Thickness

  • 设置Number of Layers4

  • 设置Growth Rate1.2

  • 设置Maximum Thickness0.003

注意:全局Inflation只会在未进行命名的边界上生成Inflation网格

6 生成网格

此时未设置任何网格生成方法,Mesh会采用默认方式生成网格,该方式为Automatic(Tet Patch Conforming)

  • 鼠标右键选择模型树节点Mesh,选择弹出菜单Generate Mesh

生成的网格如图所示。可以看到inlet与outlet边界上有边界层网格,同时生成的网格完全贴合几何体。

这里可以查看切面上的网格分布,如图所示。可以看到除了inlet及outlet面外,其他的面均生成了边界层网格。

7 Tet Patch Independent

若不手动指定网格生成方法的话,系统默认采用Automatic方法生成网格。

下面更换Tet Patch Independent方法生成网格。

  • 选择模型树节点Automatic Method

  • 设置属性窗口中MethodTetrahedrons

  • 设置AlgorithmPatch Independent

  • 其他参数保持默认设置

  • 右键选择模型树节点Mesh,选择弹出菜单Generate Mesh生成网格

可以看到,Tet Patch Independent方法并不能完全捕捉几何特征,案例中几何体上的9个小圆面被忽略了。

8 MultiZone

采用MultiZone能生成六面体网格。

  • 选中模型树节点Patch Independent

  • 设置属性窗口中MethodMultiZone

  • 设置Free Mesh MethodTetra/Pyramid

  • 其他参数保持默认设置

  • 右键选择模型树节点Mesh,选择弹出菜单Generate Mesh生成网格

采用MultiZone方法生成的网格如图所示。

MultiZone网格特点:

  • 生成全四边形面网格,大部分体网格为六面体网格,可以允许少量的金字塔及四面体网格

  • MultiZone与Tet Patch Independent类似,也无法完全捕捉几何特征

9 CutCell

CutCell方法生成笛卡尔网格。与前述方法不同,CutCell需要在全局网格参数中进行设定。

  • 选择模型树节点Mesh

  • 展开参数窗口中Assembly Meshing节点

  • 设置MethodCutCell,其他参数保持默认设置

  • 选择模型树节点Model > Geometry > 1

  • 属性窗口中设置Material节点中Fluid/SolidFluid,其他参数保持默认

注意:CutCell方法必须指定几何材料

  • 右键选择模型树节点Mesh,选择弹出菜单Generate Mesh生成网格

生成的网格如图所示。可以看出CutCell网格也无法捕捉模型细节。

注意:若要捕捉模型中间体上的9个小圆面,可尝试为这9个圆创建命名。

创建命名后生成的计算网格如图所示。可以看出经过命名之后,生成的网格能够捕捉几何。

提示:在网格无法完全捕捉细小特征时(采用patch independent方法),若这些特征非常重要,则可以对这些特征进行命名。只要是经过命名的几何特征,网格都会完全贴合。



提示:在网格无法完全捕捉细小特征时(采用patch independent方法),若这些特征非常重要,则可以对这些特征进行命名。只要是经过命名的几何特征,网格都会完全贴合。


本篇文章来源于微信公众号: CFD之道

赞(2) 打赏
版权声明:未经允许,请勿随意用于商业用途。
文章名称:《【Mesh案例】02:网格方法》
文章链接:https://www.topcfd.cn/1092/
本站资源仅供个人学习交流,请于下载后24小时内删除,不允许用于商业用途,否则法律问题自行承担。
分享到

说两句 抢沙发

评论前必须登录!

 

觉得文章有用就打赏一下文章作者吧

非常感谢你的打赏,我们将继续给力更多优质内容,让我们一起创建更加美好的网络世界!

支付宝扫一扫

微信扫一扫

登录

找回密码

注册