ICEM_CFD混合网格
- 格式:docx
- 大小:107.78 KB
- 文档页数:4
对于结构十分复杂的几何模型,若能够将几何体分割成多个部分由多人分别进行网格划分,生成网格后能够对网格进行组装,这恐怕是很多人梦寐以求的功能了。
其实很多前处理软件都具有此功能。
今天要说的是如何在ICEM CFD中实现此功能。
为了简单起见,这里用一个非常简单的模型进行演示。
当然复杂的模型的处理方式也是相同的。
我们要处理的几何模型如图1所示。
一个L型整体块被切割成3份。
分别导出为3个不同的几何文件。
按图中标示的顺序分别导出为1.x_t,2.x_t,3.x_t,当然其他的格式也无妨。
但是最好是在同一个体上进行切割,否则网格组装的过程中会存在定位的问题。
同一个体上切割的几何则不会存在几何坐标定位的问题。
图1 原始几何图2 几何1生成的网格图3 保存网格1、将几何1.x_t导入到ICEM CFD中进行网格划分。
注意千万保证单位的一致,切记。
这里是一个长方体,网格划分方法就不多说了。
预览网格如图2所示。
选择菜单File > Mesh > Load From Blocking生成网格。
2、保存网格。
选择File > Mesh >Save Mesh As…,我们这里保存已生成的网格为1.uns,后面组装的时候要用到此文件。
3、按照相同的步骤对模型2与模型3进行网格文件,同时保存网格文件为2.uns与3.uns。
图4 模型2的网格图5 模型3的网格4、网格组装先导入1.uns,点击菜单File > Mesh >Open Mesh…,选择第2步保存的网格文件1.uns,导入模型1的网格。
以同样的菜单,选择2.uns,会弹出对话框如图6所示。
注意此时选择Merge,否则如果选择Replace 的话,则只会导入模型2的网格,将模型1的网格替换掉,这不是我们想要的。
接下来我们以相同的步骤导入3.uns,同样选择Merge。
导入后网格如图7所示。
图6 对话框图7 全部倒入后的模型5、导出网格以常规方式导出网格。
ICEM CFD网格划分经验总结
1当流域是由一些体通过交界面连接时,每对交界面中的两个面网格单元数应该基本相等,在ICEM中生成网格时,你所定义的每个面的网格单元数都会在命令框显示出来,你只需要通过观看两个交界面的网格数,就可以保证满足这个条件。
当交界面两边网格数相差太大时,需要重新调整网格尺度,满足此条件。
2网格质量不好时,可以通过光顺网格来使网格矢量得到进一步的提高,光顺的迭代步数可以稍微提高一些。
3当加了边界层网格时,网格质量一般会下降,边界层网格只在你比较关注标准壁面函数时有用,即y+值,这个只和第一层网格有关,如果对壁面没有太大要求,可以不加边界层,这样就可以通过去掉边界层改善网格质量。
4网格质量检查的时候如果有少量网格质量比较低,可以通过调整不好的网格节点,操作步骤为选中质量不好的网格,其会在图中高亮显示,然后选Edit Mesh > Move nodes,然后选中三角形节点,调整网格尽量为等边三角形,然后显示网格,再进行光顺,即可改善网格质量。
如果还不行,可以通过将局部网格不好的地方的网格最大尺度变小,即在定义Prism layer设置中,将Max size调下即可。
5 ICEM网格质量提高方法:
检查网格时,需要检测的网格类型:
TETRA_4:四面体网格单元
TRI_3:三角形网格单元
PENTA_6:三棱柱网格单元
第一步:生成边界层后将边界层网格(三棱柱体网格和四边形面网格)固定,然后对其余的网格光顺。
第二步:对所有的网格进行光顺处理。
这样可以稍微改善一下网格质量。
ICEM CFD中合并多个网格对于结构十分复杂的几何模型,若能够将几何体分割成多个部分由多人分别进行网格划分,生成网格后能够对网格进行组装,这恐怕是很多人梦寐以求的功能了。
其实很多前处理软件都具有此功能。
今天要说的是如何在ICEM CFD中实现此功能。
为了简单起见,这里用一个非常简单的模型进行演示。
当然复杂的模型的处理方式也是相同的。
我们要处理的几何模型如图1所示。
一个L型整体块被切割成3份。
分别导出为3个不同的几何文件。
按图中标示的顺序分别导出为1.x_t,2.x_t,3.x_t,当然其他的格式也无妨。
但是最好是在同一个体上进行切割,否则网格组装的过程中会存在定位的问题。
同一个体上切割的几何则不会存在几何坐标定位的问题。
图1 原始几何图2 几何1生成的网格图3 保存网格1、将几何1.x_t导入到ICEM CFD中进行网格划分。
注意千万保证单位的一致,切记。
这里是一个长方体,网格划分方法就不多说了。
预览网格如图2所示。
选择菜单File > Mesh > Load From Blocking生成网格。
2、保存网格。
选择File > Mesh >Save Mesh As…,我们这里保存已生成的网格为1.uns,后面组装的时候要用到此文件。
3、按照相同的步骤对模型2与模型3进行网格文件,同时保存网格文件为2.uns与3.uns。
图4 模型2的网格图5 模型3的网格4、网格组装先导入1.uns,点击菜单File > Mesh >Open Mesh…,选择第2步保存的网格文件1.uns,导入模型1的网格。
以同样的菜单,选择2.uns,会弹出对话框如图6所示。
注意此时选择Merge,否则如果选择Replace的话,则只会导入模型2的网格,将模型1的网格替换掉,这不是我们想要的。
接下来我们以相同的步骤导入3.uns,同样选择Merge。
导入后网格如图7所示。
图6 对话框图7 全部倒入后的模型5、导出网格以常规方式导出网格。
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==icem混合网格范例篇一:ICEM CFD混合网格ICEM CFD中合并多个网格对于结构十分复杂的几何模型,若能够将几何体分割成多个部分由多人分别进行网格划分,生成网格后能够对网格进行组装,这恐怕是很多人梦寐以求的功能了。
其实很多前处理软件都具有此功能。
今天要说的是如何在ICEM CFD中实现此功能。
为了简单起见,这里用一个非常简单的模型进行演示。
当然复杂的模型的处理方式也是相同的。
我们要处理的几何模型如图1所示。
一个L型整体块被切割成3份。
分别导出为3个不同的几何文件。
按图中标示的顺序分别导出为1.x_t,2.x_t,3.x_t,当然其他的格式也无妨。
但是最好是在同一个体上进行切割,否则网格组装的过程中会存在定位的问题。
同一个体上切割的几何则不会存在几何坐标定位的问题。
图1 原始几何图2 几何1生成的网格图3 保存网格1、将几何1.x_t导入到ICEM CFD中进行网格划分。
注意千万保证单位的一致,切记。
这里是一个长方体,网格划分方法就不多说了。
预览网格如图2所示。
选择菜单File > Mesh > Load From Blocking生成网格。
2、保存网格。
选择File > Mesh >Save Mesh As…,我们这里保存已生成的网格为1.uns,后面组装的时候要用到此文件。
3、按照相同的步骤对模型2与模型3进行网格文件,同时保存网格文件为2.uns与3.uns。
图4 模型2的网格图5 模型3的网格4、网格组装先导入1.uns,点击菜单File > Mesh >Open Mesh…,选择第2步保存的网格文件1.uns,导入模型1的网格。
以同样的菜单,选择2.uns,会弹出对话框如图6所示。
注意此时选择Merge,否则如果选择Replace的话,则只会导入模型2的网格,将模型1的网格替换掉,这不是我们想要的。
ICEM网格划分参数总结(仅可参考,不具备一般性)一、ICEM CFD网格划分1、模型特征长度1353mm,模型最窄边0.22mm,球体计算域半径28000mm2、各部分参数如下:勾选Prism的Parts就是飞机的机身、圆角、细小的面。
Far的球体,其尺寸等于全局网格尺寸。
Fluid 是body指示网格生成位置。
依照图中所示参数所生成的网格部分信息:Total elements : 3560021、Total nodes : 12304013、依照上述参数生成网格,在窄边处网格还存在质量较差的部分,数量不是特别巨大,这一部分网格主要集中在机翼、尾翼的后边缘处。
如下图。
二、Fluent求解1、General:Pressure-Based,Absolute Velocity Formulation,Time steady2、Models:开启能量方程、k-e-RNG湍流模型3、Materials:选择理想气体4、边界条件:将球体计算域far设置为压力远场,马赫数0.75,根据需要调整了风速方向(目前仅尝试了alpha=-5~15、beta=-25,21组实验),温度设定223K。
operating condition中operating pressure设定为26412Pa5、参考值:compute from 球体计算域。
参考面积设置为机翼迎风面积0.20762m^2(参考面积这一部分不知道对不对)6、Solution methods:coupled7、Solution controls:库朗数设置为68、初始化:Hybrid Initialization目前对飞机模型进行了修改,根据上述参数重新划分网格,再次调整风速方向进行了2次计算,还能够收敛。
ICEM_CFD网格设置参数一般来说,线和边单位参数设置,Height、Height Ratio和层数是常用的3个参数。
如果只设置了层数而没有设置高度和高度比的话,高度会视同等于最大单元尺寸,高度比视同为1.- E" Y: [9 ~. h" u2 R& k* C1 m(1)Maximum size最大单元尺寸,真实值是该值与总体单元缩放因子的乘积。
如果采用Curvature/Proximity Based Refinement or Maximum Deviation也可以突破这个限制(2)Height5 ^, q% U/ x& [指定垂直表面或者曲线的第一层单元的高度,对于体单元,这个参数能够影响六面体和菱柱的初始网格高度。
对于Patch Dependent 面网格,使用于曲线时,这个值能够影响沿着曲线的四边形网格的初始高度。
例如,可以用于指定沿着螺栓孔一周的四面形网格的初始高度。
. [5 m+ ^' y/ s9 k8 u(3)Height Ratio( [2 U/ X& e* D9 L8 J从面第一层单元开始的扩大率,这个值乘以前一层网格的高度来决定下一层网格高度。
默认值为1.5,可以从1.0~3调整。
如果值小于1.0,将会取其倒数,如果值大于3,将会忽略该设置直接采用默认值。
当用于曲线时,能影响Patch Dependent meshing,当定义了初始高度和层数后,它决定了下一层四面体单元的生长率。
当采用Adapt Mesh Interior设置后,它会影响从曲线尺寸到面尺寸过渡的快慢。
(4)Num Layers从面或者曲线开始增长的层数(5)Tetra width9 E; H4 x; P& \4 X创建指定数目的三角形层,这些层单元尺寸由最大尺寸指定。
(6)Tetra size ratio控制三角形单元的生长率,用于三角形网格。
ICEM CFD中合并多个网格对于结构十分复杂的几何模型,若能够将几何体分割成多个部分由多人分别进行网格划分,生成网格后能够对网格进行组装,这恐怕是很多人梦寐以求的功能了。
其实很多前处理软件都具有此功能。
今天要说的是如何在ICEM CFD中实现此功能。
为了简单起见,这里用一个非常简单的模型进行演示。
当然复杂的模型的处理方式也是相同的。
我们要处理的几何模型如图1所示。
一个L型整体块被切割成3份。
分别导出为3个不同的几何文件。
按图中标示的顺序分别导出为1.x_t,2.x_t,3.x_t,当然其他的格式也无妨。
但是最好是在同一个体上进行切割,否则网格组装的过程中会存在定位的问题。
同一个体上切割的几何则不会存在几何坐标定位的问题。
图1 原始几何图2 几何1生成的网格图3 保存网格1、将几何1.x_t导入到ICEM CFD中进行网格划分。
注意千万保证单位的一致,切记。
这里是一个长方体,网格划分方法就不多说了。
预览网格如图2所示。
选择菜单File > Mesh > Load From Blocking生成网格。
2、保存网格。
选择File > Mesh >Save Mesh As…,我们这里保存已生成的网格为1.uns,后面组装的时候要用到此文件。
3、按照相同的步骤对模型2与模型3进行网格文件,同时保存网格文件为2.uns与3.uns。
图4 模型2的网格图5 模型3的网格4、网格组装先导入1.uns,点击菜单File > Mesh >Open Mesh…,选择第2步保存的网格文件1.uns,导入模型1的网格。
以同样的菜单,选择2.uns,会弹出对话框如图6所示。
注意此时选择Merge,否则如果选择Replace的话,则只会导入模型2的网格,将模型1的网格替换掉,这不是我们想要的。
接下来我们以相同的步骤导入3.uns,同样选择Merge。
导入后网格如图7所示。
图6 对话框图7 全部倒入后的模型5、导出网格以常规方式导出网格。
ICEM万能网格方法众所周知,ICEM CFD以其强大的网格划分能力闻名于世,同其他类似网格划分软件一样,ICEM提供了结构网格和非结构网格划分功能。
结构网格质量一般较高,有利于提高数值分析精度,但是对于过于复杂的几何体,其缺点也是显而易见的:需要耗费大量人力思考块的划分方式,且经常造成局部网格质量偏低的局面。
而非结构网格因其快速、智能化划分方式获得了人们的青睐,但其网格形式一般呈四面体或三角形,不易于流动方向垂直,进而经常造成数值扩散。
那么有没有更好的网格划分方式,能够将结构网格和非结构网格的优点结合在一起,既能又快又好的生成网格、又提高计算精度呢?答案是肯定的。
CFD资料专营店老板在研究所搞数值计算多年,对于网格划分更是非常熟悉,在这里总结了ICEM CFD中两种核心技术----六面体核心网格和混合网格技术的使用方法,这两种办法可以说适用于所有复杂几何体,是万能的!希望能够为因几何结构过于复杂、苦于无法做出较高质量结构网格、却又不想使用非结构网格的同仁们提供新的思路,帮你们打通网格难关!一、六面体核心网格技术ICEM CFD中有一种新技术,即六面体核心网格技术,其原理是首先生成四面体网格,然后通过先进算法,将大部分区域内的四面体网格破碎、整合成六面体网格,只有在几何非常复杂或者边缘地带才会保留四面体网格。
这样生成的网格集合了四面体网格和六面体网格的优势,既节省时间;因为大部分区域是结构网格、完全可以与流动方向垂直,因而能够保证计算精度。
除此之外,六面体核心网格还能在四面体网格的基础上减少约60%-80%的网格数量,非常有利于充分利用计算机资源,加快计算时间。
效果如图所示:(图1)未使用六面体核心网格技术的网格截面(图2)使用六面体核心网格技术后的网格截面操作过程和过程讲解请见文件夹“六面体核心网格范例1”及“六面体核心网格范例2”。
二、混合网格技术对于一些工程或学术问题,几何具有如下特征:部分区域非常规则、简单,适合使用结构网格划分;另外的区域几何形状很复杂,使用非结构网格划分更容易。
ICEM CFD中合并多个网格
对于结构十分复杂的几何模型,若能够将几何体分割成多个部分由多人分别进行网格划分,生成网格后能够对网格进行组装,这恐怕是很多人梦寐以求的功能了。
其实很多前处理软件都具有此功能。
今天要说的是如何在ICEM CFD中实现此功能。
为了简单起见,这里用一个非常简单的模型进行演示。
当然复杂的模型的处理方式也是相同的。
我们要处理的几何模型如图1所示。
一个L型整体块被切割成3份。
分别导出为3个不同的几何文件。
按图中标示的顺序分别导出为1.x_t,2.x_t,3.x_t,当然其他的格式也无妨。
但是最好是在同一个体上进行切割,否则网格组装的过程中会存在定位的问题。
同一个体上切割的几何则不会存在几何坐标定位的问题。
图1 原始几何图2 几何1生成的网格图3 保存网格
1、将几何1.x_t导入到ICEM CFD中进行网格划分。
注意千万保证单位的一致,切记。
这里是一个长方体,网格划分方法就不多说了。
预览网格如图2所示。
选择菜单File > Mesh > Load From Blocking生成网格。
2、保存网格。
选择File > Mesh >Save Mesh As…,我们这里保存已生成的网格为1.uns,后面组装的时候要用到此文件。
3、按照相同的步骤对模型2与模型3进行网格文件,同时保存网格文件为2.uns与3.uns。
图4 模型2的网格图5 模型3的网格
4、网格组装
先导入1.uns,点击菜单File > Mesh >Open Mesh…,选择第2步保存的网格文件1.uns,导入模型1的网格。
以同样的菜单,选择2.uns,会弹出对话框如图6所示。
注意此时选择Merge,否则如果选择Replace的话,则只会导入模型2的网格,将模型1的网格替换掉,这不是我们想要的。
接下来我们以相同的步骤导入3.uns,同样选择Merge。
导入后网格如图7所示。
图6 对话框图7 全部倒入后的模型
5、导出网格
以常规方式导出网格。
我们这里测试将网格导入至少fluent中。
从图8导入信息可以看到,完全没有问题。
图8 Fluent中网格导入提示信息图9 Fluent中显示的网格
导入至FLUENT中的网格如图9所示。
在这里要提醒的是,为了在FLUENT中正常使用这些网格,需要在ICEM CFD中确定好边界名称、域名称等相应的Part,可以以将网格单元添加至part的方式进行创建。
OK,大功告成,就是这么简单。
其实能进行网格合并的软件很多,比如TGrid,比如HyperMesh。
这种方法主要是用在复杂模型上,可以将复杂模型分成多个部分,由多人独自完成一部分。
也算是并行工作的一种吧,呵呵。
ICEM CFD处理混合网格划分中低质量的问题
所谓的混合网格,指的是模型中同时存在结构网格与非结构网格的情况。
采用混合网格的主要优势在于:对于复杂的几何,我们可以将其分解成多个几何,对于适合划分结构网格的采用结构网格划分方式,而对于非常复杂的部分,可以使用非结构方式进行划分。
然而采用混合网格也有一些缺点:交接面位置网格质量会非常差。
因此我们需要采用一些方式对网格质量进行改善。
另外对于交界面的处理也存在一些问题。
我们先说说在ICEM CFD中进行混合网格划分的一般步骤。
通常分为以下三步:
(1)几何准备。
对于本身就是多个几何的情况,因为处理方式简单,这里不做讨论。
这里要
说的是一个连续的几何,我们需要在ICEM CFD中将其进行分割成多个部分。
这里可以运用的部分主要在于ICEM CFD的几何创建功能,包括点、线生成以及面切割。
(2)part创建。
这一步其实挺重要的。
如果这一步工作没做好,后面有的是纠结。
在这一步
中需要将体分解成多个部分分别放入不同的part中。
同时画四面体区域创建body。
注意,这
里我们需要创建面将四面体部分封闭,同时要将创建的面放到一个独立的part中,因为后面的节点合并中需要使用到它。
(3)创建block。
注意这里创建block的时候要选择划分结构网格的几何。
做完以上工作后,就可以分别进行网格划分了。
第一个问题:交界面的处理
不同的求解器,处理方式不同。
这里只说cfx与fluent。
ICEM CFD对CFX的支持非常好,直接将网格导出至CFX中能够识别出interface对,我们在cfx-pre中设置interface就可以将区域联通了。
而FLUENT则不同了,如果直接输出,则只能创建的面识别成interface,且无法改成interior,而由于只有一个面,无法构建interface对,区域无法联通。
因此,我们需要在ICEM CFD中对交界面进行设置,将其改成interior。
第二个问题:交界面网格质量
由于在交界面上直接进行网格节点合并,所以极其容易导致低质量的网格。
这里其实可以利用ICEM CFD中的Edit Mesh进行解决。
注意要使用edit mesh,必须生成网格,也就是说六面体部分要通过file>mesh>load from blocking生成网格。
网格光顺界面如下图所示。
我们可以将up to value的值设置高一些,比如0.5以上。
对于下方的处理,通常是固定hexa_8,quad_4以及pyra_5,然后光顺tri_3与tetra_4,最后将所有的都进行光顺。
具体方法也没有确定,可以自己进行尝试。
采用这种方法可以比较有效的提高交界面位置网格质量。