内容纲要
ANSA是一款专业的网格生成工具,可以为大部分结构计算求解器及CFD求解器输出网格。本文简要介绍利用ANSA生成CFD计算网格的基本流程。
1 启动ANSA
ANSA为不同的应用场景准备了不同的GUI布局。在ANSA启动时,可以根据目标需求对布局进行选择。如要生成CFD计算网格,可以如下图所示选择Layout为CFD
。
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-d8f9681ffdd255677d92f6e4585c6e06.png)
2 导入几何模型
进入ANSA界面后,第一步操作通常是导入几何模型。ANSA虽然具有简单的几何建模功能,但通常情况下是导入其他CAD软件生成的几何模型。ANSA支持绝大多数常见的CAD模型格式。
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几何模型可以通过ANSA主界面的Open按钮,或通过菜单 File → Open
打开。
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在打开的文件选择对话框中,除了选择文件之外,还可以设置在文件导入过程中的一些控制参数。不过大部分情况下可以采用默认参数
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-a90421d66d9d898e6b063f8c678837f8.png)
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当导入的几何不是以 ansa
扩展名保存的文件时,ANSA会打开下图所示的Translators
对话框,用户也可以设置与文件打开对话框中相同的几何参数
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-b534090dffa6d136db96f1bf4e90e12e.png)
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点击 OK
按钮即可导入几何模型。默认情况下ANSA以线框的形式显示几何模型。
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-5a72e4bbf05bebfbe48dd9311a3971e8.png)
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选择底部的 Shadow
按钮,可以以实体的形式显示几何模型。
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-c43be7d5229c280139d97594e70b3be7.png)
几何模型如图所示。
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-3845f94cfe0bf50ccad3771033a8ed00.png)
3 清理几何
通常情况下,几何导入之后需要对其进行检查及清理。对于三维几何模型,需确保几何模型为封闭的。
ANSA提供了一堆工具用于几何处理,其位于TOPO
工具组中,如下图所示。
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-062384cb9e539c27957234b88d949243.png)
这里不准备演示几何清理过程,后面用具体的案例进行描述。
4 设置PID
相当于为边界命名,这一步操作也可以放在面网格生成完毕后。
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选中求解器为 FLUENT
,也可以选择为其他求解器
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-cb13efdb07d3342f621a78b6663edcd1.png)
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点击 Faces > Set PID
按钮
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-b84bf18d62cc8a2cbb4838f424799d6a.png)
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如下图所示,选中边界面并点击鼠标中键盘
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-8f7c3548ee077d293fe187d3ea8b44dd.png)
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在打开的对话框中点击按钮 New
新建PID
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-990d9a56b41c5e3a5ac657d9c4e63bc4.png)
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命名为 inlet
,并指定类型为velocity-inlet
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-eaff8137b7329e38644facd22b33c8c2.png)
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创建完成后,鼠标双击新建的列表项,将边界面添加到此ID中
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-5737cc8f0aba02664f3ff47ae1b7f617.png)
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相同方式指定其他边界,如outlet1、outlet2及wall
以PID方式显示几何,可以看到以不同颜色显示的边界。
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-aca5fae583a31d901627ea8f036c8b1c.png)
5 指定网格尺寸
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进入 Mesh
,点击按钮Perimeters > Length
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-21fcb85db425a306d7fcb7f5e377ad62.png)
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选中几何中的所有边线,点击鼠标中键
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-8ca7ecb8029b02c7083f9f94bc46c6aa.png)
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打开的对话框中设置网格尺寸 Length
为0.01
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-bea3b0366cbc43a06385f2a8796d4e75.png)
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点击按钮 Perimeters > Spacing > Auto CFD
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-d00f8283e8b230ba4f3cbdd275c0df14.png)
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如下图所示设置参数,点击 OK
按钮确认参数
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-59bbae398a81497a687d62fbb2c85388.png)
这里可以设置网格的Curvature及Proximity加密控制。
6 生成面网格
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在图形窗口显示所要划分网格的几何结构,点击按钮 Mesh Generation > CFD > Visible
生成面网格
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-f90195127d395e5b61a1f8762263c8f0.png)
生成的面网格如下所示。
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-5fa3853c761689cc7d1896de3f234feb.png)
7 生成边界层网格
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点击按钮 Volumes > Layers > Create
打开边界层设置对话框
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-c908647d93e3fc5475f9b9598ea5a055.png)
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如下图所示设置参数
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-62c6d262413257afc95615b41b53107e.png)
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指定 wall
边界生成边界层网格
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-92a8a749568f85c25666ff848fb709e2.png)
此时网格如下图所示。
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-b384a1f5f7e85b167822204556230c48.png)
8 生成体网格
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点击按钮 Volumes > Define
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-9b4eb571ddcb99e9e69ee0d5331bde01.png)
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弹出对话框中保持默认设置,点击 OK
按钮创建计算区域
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点击按钮 Mesh Volume > Tetra CFD
并选择所有区域,生成体网格
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-8ec2274765de329e49bcb64a2bcdee33.png)
可以查看剖面上的网格,如下图所示。
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-051ad7da41f554e5f07ed8f5032ebf28.png)
9 输出网格
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选择菜单 File → Output → FLUENT
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-fde7561cd0f0bd1e0a99a7daf2924558.png)
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指定网格输出路径及文件名,点击OK即可输出网格
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-8221a3f68533d32f1efc6e82db785dcd.png)
10 Fluent中读取网格
在Fluent中读取网格,如下图所示。
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-d07c96ed3595438ff15b8c232f92d753.png)
计算区域和边界条件被分割了,原因是边界层网格所导致的。可以在ANSA中合并,也可以直接在Fluent中合并,并不影响后续计算。
![](/wp-content/uploads/2023/03/wxsync-2023-03-f0f3e12b5d8656aab9f0e252ab13c5e1.png)
11 小结
在ANSA中生成流体网格的流程其实和其他网格生成软件并没有什么区别,主要包括下面几个步骤:
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导入几何,清理几何 -
边界组织与命名 -
指定网格尺寸,生成面网格 -
生成边界层网格 -
生成体网格
(完)
本篇文章来源于微信公众号: CFD之道
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