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ICEM网格划分原理ICEM（Icem CFD）是一种用于流体力学计算的网格生成软件，广泛应用于航空航天、汽车、能源、船舶等领域。
ICEM网格划分原理主要包括松劲网格划分、结构化网格划分和非结构化网格划分三个部分。
下面将详细介绍这些原理。
1.松劲网格划分：松劲网格划分顾名思义是指网格的单元格可以灵活地重新排列和处理。
通常用于处理比较复杂的几何形状。
计算机先将几何形状映射到一个参数空间中，然后网格划分软件根据给定的规则生成初始网格。
网格可以通过细化和简化单元格来调整，以适应不同的模拟需求。
优点是可以对复杂几何形状进行灵活处理，但由于网格的复杂性，计算效率较低。
2.结构化网格划分：结构化网格划分是指网格按照一定的规律排列，形成规则的矩形或立方体结构。
这种网格划分方法适用于较简单的几何形状，如长方体或柱体。
结构化网格划分的原理是先将几何形状划分为一定数量的网格单元，然后再根据需求进行细分或剖分，以满足数值计算的精度要求。
结构化网格划分的优点是计算效率高，但对于复杂几何形状的处理能力有限。
3.非结构化网格划分：非结构化网格划分是指网格以不规则的三角形、四面体或多边形等形式排列，适用于包含复杂流动特性的几何形状。
非结构化网格划分的原理是先根据几何形状创建一个初始网格，然后利用边界层法、代数生成法、移动网格法等技术对网格单元进行优化和调整，以满足数值计算的要求。
非结构化网格划分的优点是适用范围广，可以处理复杂的几何形状和边界条件，但计算效率相对较低。
除了以上三种基本的网格划分方法，ICEM还提供了一系列的划分技术和工具，如自适应网格划分、边界层自动生成、网格加密等。
自适应网格划分是指在计算过程中根据流动场的变化，动态地调整网格分辨率和密度，以获得更准确的计算结果。
边界层自动生成是指根据流动特性和模拟条件自动生成边界层，以精确模拟边界层流动。
网格加密则是通过增加网格单元数量来提高计算精度，适用于需要高精度模拟的流动问题。
ICEM网格划分参数总结（仅可参考,不具备一般性）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：T otal 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平动及旋转周期性网格生成流程（杨鹏整理）
一、 平动周期性网格生成：
1、创建parts及定义平动周期性
2、初始化block，雕塑块，并关联，设置节点
3、生成周期性块并生成网格（正确——周期块的同时，几何也被周期性，并且
parts中的如inlet能控制所有模型的inlet）
4、生成周期性块并生成网格（错误）
直接利用copy块过去，关联关系不会被copy过去，需要重新逐一去关联，麻烦 5、转换网格并导出
二、 旋转周期性网格生成
1、创建parts（非常重要，尤其是要创建side侧面）
2、定义旋转周期性——轴上一点、轴、旋转的角度
3、初始化block
4、设置块周期性顶点对应关系（两个顶点的对应一定如图都要从左到右或从右
到左）
5、关联并设置节点
6、旋转块
7、删掉side的parts（不删掉会形成wall边界条件）
8、转换网格并导出。
課程內容大綱:壹、ICEM CFD產品介紹。
貳、DDN介面介紹。
一、Pipe-Junction Geometry。
二、Sphere-Cube Geometry。
參、Tetra（非結構化四面體）網格操作步驟。
一、Pipe-Junction Geometry。
二、Sphere-Cube Geometry。
肆、Prism（邊界薄層）網格操作步驟。
一、Pipe-Junction Geometry。
二、Sphere-Cube Geometry。
伍、Hexa（結構化六面體）網格操作步驟。
一、Pipe-Junction Geometry。
二、Sphere-Cube Geometry。
陸、練習壹、ICEM CFD產品介紹。
一、前言：網格的產生一直是計算流體力學（CFD）分析工程師一大困難，往往在先期的開發中，投入相當大的人力及時間在網格的建置，而一不良的網格往往影響後續計算的時間與收斂性的可否。
針對此一困境，本公司特別由美國（ICEMCFD）引進一套具強大功能的網格產生器，透過簡單的指令操作與極佳的輸出性，讓網格的產生在分秒必爭的工業競爭下，能夠迅速完成。
二、網格類型：ICEMCFD所支援的網格格式包含：六面體（Hexa）及四面體（Tetra）等兩種通用之網格，此外針對物體表面分佈層問題，特別加入了Prism正交性網格。
透過內部品質（Quality）的平滑性（Smooth）運算，能夠迅速產生良好之連續性格點。
三、支援軟體：ICEMCFD之套裝軟體為計算流體力學之網格前處理產生器，可提供搭配結合之計算程式，包含現下工業界常用專業分析軟體，如Ansys、CFD、CFX、Fluent、IDEAS、LS-DYNA、Nastran、PHOENICS、及STAR-CD等將近九十種之CFD軟體之網格。
此外，對產品先期開發上，ICEMCFD可直接接受CAD/CAM繪圖軟體Pre-E 所產生幾何外型之圖檔，另外，亦可接受如stl及igs等常用格式之圖檔，使設計與分析能有一貫性之介面接受度，減少開發上不同檔案的轉換。
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。
一、ICEM网格划分步骤
1、在solidworks、workbeach等建立模型（最好模型另存为.txt格式
）
2、在ICEM中导入计算模型
3、建立一个文件夹，并选单位。
最后点击apply，导入模型。
4、修复公差
默认参数，点击Apply。
5、生成BODY。
首先点击该按钮后，用鼠标左键点击模型，在不同的点上点击模型两次，然后点鼠标的中键。
最后单击Apply。
6、指定inlet、outlet、wall-inner、wall-outer 。
选面的时候一定要选完所对应的线。
7.file-GM-save GM as （保存到自己所见的文件夹里面）
8.mess mess尺寸大小，max element(根据模型大小设置)
9.生成mesh computer mesh。
10.用三菱柱网格细化边界特征,点击Prism 点击WALL 设置
Hight ratio 1.3 numlayer 5(表示增长率1.3 一共五层边界层) 视具体情况而定
11.编辑mesh --平滑mesh--UP TO MESH -0.4
12、检查mesh ，出现下面对话框后点击Yes，删掉多余的不相关的线。
12.file save project as
13.out --select solver--写出文件
最后生成如下文件。
ICEM平动及旋转周期性网格生成流程（杨鹏整理）
一、 平动周期性网格生成：
1、创建parts及定义平动周期性
2、初始化block，雕塑块，并关联，设置节点
3、生成周期性块并生成网格（正确——周期块的同时，几何也被周期性，并且
parts中的如inlet能控制所有模型的inlet）
4、生成周期性块并生成网格（错误）
直接利用copy块过去，关联关系不会被copy过去，需要重新逐一去关联，麻烦 5、转换网格并导出
二、 旋转周期性网格生成
1、创建parts（非常重要，尤其是要创建side侧面）
2、定义旋转周期性——轴上一点、轴、旋转的角度
3、初始化block
4、设置块周期性顶点对应关系（两个顶点的对应一定如图都要从左到右或从右
到左）
5、关联并设置节点
6、旋转块
7、删掉side的parts（不删掉会形成wall边界条件）
8、转换网格并导出。
网格划分教程本例采用ICEM非结构化网格，非结构化网格具有适应性好，适用于复杂几何体的特点。
划分步骤：（1）单独划分叶轮，蜗壳，进口管，出口管的网格。
（2）合并划分好的网格，并输出Fluent网格文件（.mesh).一叶轮非结构化网格划分1导入几何文件导入保存好的几何文件（stp文件）。
导入几何体时，各选项均选择默认设置。
2显示几何体面，和实体显示点击模型树中Geometry，勾选下面的surface显示几何体面。
点击图中Solid Simple Display可以显示几何体实体。
3几何体拓扑结构处理对几何体进行拓扑结构，能够保存几何体的主要特征，去除不必要的几何特征和曲线。
4创建计算域（body）创建的Body用于Fluent中的计算域设置。
5创建Part创建的Part用于Fluent中的边界设置。
右击模型树中的Part，点击Creat Part。
在图中的Part处输入Part名字，并选择要创建的面。
共需要创建叶轮进口面（yeluninlet)，前盖面(qiangai)，后盖面（hougai），叶轮出口面（yelunout)，和叶轮面（blade)等5个Part。
6设置网格全局尺寸在Max element处输入单元体网格的最大尺寸数值。
7生成网格点击mesh菜单栏下的Compute Mesh。
并选择Compute Mesh菜单栏中的Volume Mesh。
其他保持默认设置，然后单击Compute生成网格。
8查看网格质量点击Edit Mesh菜单栏下的Display Mesh Quality。
然后点击图中的Apply。
可以看出网格质量都在0.3以上，满足求解要求。
大部分求解器接收网格质量>0.1，但是用户应争取>0.2。
9顺滑网格点击图中标记选项，在Up to value中输入要顺滑到的网格质量数值，然后单击Apply。
顺滑网格能够部分提高网格质量。
10保存文件叶轮网格划分结束。
二以同样的步骤划分蜗壳，进口管，出口管处网格。
ICEM网格划分技巧总结1.进行后处理前，划分完网格后必须进行边界层设置。
（因为模拟周围存在不同的压力速度等因素）2.边界层的作用：加密叶片周围的网格；捕获叶片周围的压力温度等因素的变化。
3.进行网格拓扑后，线条颜色含义：黄色表示二维一个面上一条线/边或空洞周边(缺失面)；绿色：不依赖于集合体独立于几何体，对几何体无影响可作为辅助线。
蓝色：三个或三个以上面的交线；红色：两个面的交线(较理想)4.内流场区域的创建：新建Part然后将所需的所有内流面都Add to Part中，最后看那个口未封闭，通过局部面命令，将面补全；若只是单纯为了划分网格，可仅使用Creat Body 命令进行创建。
5.外流场区域的创建：首先进行模型的拓扑(Repair Geometry)——Surface右键——菜单中选择transparent——查看有无黄色的线——若有一定要进行补全！小结：Create body：两点之间的中点含义为以此点为中心，向外放射所涉及的所有固体/实体物进行包含，此实物体所占的区域，可看作为内流场区域。
6.边界层设置步骤：打开——在Prism中打勾——在Compute Mesh中将打对勾7.在ICEM中输出为非结构网格：File——Mesh——Load from Blocking——replace (Fluent不支持结构网格；ICEM做出的是非结构网格)8.在ICEM输出为结构网格：File——Blocking——Save Multiblock Mesh(前提是以分块的形式生成的网格)9.网格类型有：O、Y、三角形进行Y型切分；P26-P28;删除O型块：用Merge Vertices(2个顶点进行合并)即可删除；10.非结构网格的生成：先Repair Geometry进行检查——不能出现黄色的线——GlobalMesh Parameters——Compute Mesh11.创建无厚度壁面：需要进行面关联P32；创建无壁厚面网格：要将无壁厚面的Part——必在Part Mesh Setup中将Split Wall勾选;12.创建Body原理：以此点为中心向外发散搜寻一个封闭的区域；将物体分出流体区域后划分网格，导入到Fluent会识别。
ICEM多个周期的非结构化网格划分方法1.首先划分好一个周期内的非结构化网格，在此网格内定义有周期性边界的part，如果该part名称定义为periodic，为了后续工作的顺利，建议修改，否则读入fluent中会出错。
2.选择Edit mesh 中的transform mesh，rotate 按钮，如下图所示：面板中可以选择复制的个数，rotate轴，旋转的角度，需要把merge node 和delete duplicate elements选项勾上，merge node建议用Automatic.点击确定即可。
3.导出mesh，导入fluent中时，旋转时的周期性边界会生成一个中间截面，fluent默认为wall，修改为interior即可使用。
注意事项：1.ICEM网格中分为体网格和边界网格，旋转时不可以分别旋转，可以通过显示体网格以及所有的边界网格来实现，但网格较大时不推荐，可以将所有part 和mesh隐藏起来，选择使用工具条上的第4个按钮，选择全部element）。
2.旋转时merge node的tolerance如果ICEM的默认值不合适，会造成周期性边界无法完全重合，因此ICEM导出网格时会出现not referenced by grid 的错误，直接skipping 周期性边界的part，例如如下错误：Warning: found face with periodic nodes near node 183, but no twin face. Warning: found face with periodic nodes near node 62, but no twin face. Checking mesh:interior faces : 318864interior walls : 3024boundary faces : 8672Creating face section for 330560 faces.318864 faces of part FLUID.698 faces of part INLET.684 faces of part OUTLET.Skipping part PP (not referenced by grid).4266 faces of part WALL.自然无法导入到FLUENT中，FLUENT提示的错误为：Building...meshCell Centroid is xc -96.902191 yc 105.333557 zc 59.888897 WARNING: cell 5 of thread 9 has NULL face pointer 3.Clearing partially read grid.Error: Build Grid: Aborted due to critical error.Error Object: #f解决此类错误的方法为:重新加密周期性上的网格或者向反方向旋转同样的角度，总之使ICEM能够采用默认的tolerance，进而正确输出周期性边界的part即可。
ICEMCFD网格划分经验总结
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。
方法/步骤1. 1接上一篇《DesignModeler如何建立房间空气分析模型（3/3）》，打开I CEM网格划分软件，如图所示2. 2选择“File”，选择“import Geometry”，选择“Parasolid”导入方式，如图3. 3打开上一篇已经保存的房价分析模型，如图所示4. 4打开之后，叫你选择单位，这里选择“milimeter”单位，如图所示5. 5 点击“ok”按钮，如图6. 6弹出如图所示对话框（我这里是以前有相同名字的文件划分过网格），点击“yes”按钮，如图7.7然后又弹出一个窗口，问你是否要创建新project，选择“yes”，如图所示8.8模型就已经导入ICEM中了，按住鼠标左键旋转模型，如图所示9.9展开“Model”中的“parts”，如图所示10.10右键单击“parts”，选择“Create Part”，如图所示11.11 出现如图所示对话框12.12在“part”对话框中输入“INLET”，如图所示13.13展开“Geometry”，勾选“surface”，如图所示14.14选择“create part by selection”中“Entities”右边的鼠标箭头，如图15.15 出现如图所示对话框，16.16由于篇幅过大，图片过多。
第二部分《ICEM-CFD如何划分网格》分为五篇文章发出来，分别为：《ICEM-CFD如何划分网格（1/5）》，《ICEM-C FD如何划分网格（2/5）》，《ICEM-CFD如何划分网格（3/5）》，《IC EM-CFD如何划分网格（4/5）》，《ICEM-CFD如何划分网格（5/5）》.方法/步骤1. 1接上一篇《ICEM-CFD如何划分网格（1/5）》，选择空调进风口面，作为“INLET”，准备创建进口边界面，如图所示。
2. 2选中之后按鼠标中间或者“ok”按钮，“parts”栏中已经出现“INLET”了，如图3. 3再在“create part”中输入“OUTLET”,准备创建出口边界面，如图所示4. 4选择“create part by selection”中“Entities”右边的鼠标箭头，如图5. 5选择出风口面，作为“OUTLET”，准备创建出口边界面，如图所示。
网格划分教程
本例采用ICEM非结构化网格，非结构化网格具有适应性好，适用于复杂几何体的特点。
划分步骤：
（1）单独划分叶轮，蜗壳，进口管，出口管的网格。
（2）合并划分好的网格，并输出Fluent网格文件（.mesh).
一叶轮非结构化网格划分
1导入几何文件
导入保存好的几何文件（stp文件）。
导入几何体时，各选项均选择默认设置。
2显示几何体面，和实体显示
点击模型树中Geometry，勾选下面的surface显示几何体面。
点击图中Solid Simple Display可以显示几何体实体。
3几何体拓扑结构处理
对几何体进行拓扑结构，能够保存几何体的主要特征，去除不必要的几何特征和曲线。
4创建计算域（body）
创建的Body用于Fluent中的计算域设置。
5创建Part
创建的Part用于Fluent中的边界设置。
右击模型树中的Part，点击Creat Part。
在图中的Part处输入Part名字，并选择要创建的面。
共需要创建叶轮进口面（yeluninlet)，前盖面(qiangai)，后盖面（hougai），叶轮出口面（yelunout)，和叶轮面（blade)等5个Part。
6设置网格全局尺寸
在Max element处输入单元体网格的最大尺寸数值。
7生成网格
点击mesh菜单栏下的Compute Mesh。
并选择Compute Mesh菜单栏中的Volume Mesh。
其他保持默认设置，然后单击Compute生成网格。
8查看网格质量
点击Edit Mesh菜单栏下的Display Mesh Quality。
然后点击图中的Apply。
可以看出网格质量都在0.3以上，满足求解要求。
大部分求解器接收网格质量>0.1，但是用户应争取>0.2。
9顺滑网格
点击图中标记选项，在Up to value中输入要顺滑到的网格质量数值，然后单击Apply。
顺滑网格能够部分提高网格质量。
10保存文件
叶轮网格划分结束。
二以同样的步骤划分蜗壳，进口管，出口管处网格。
三合并网格
1先导入蜗壳网格
在点击open mesh后选择导入蜗壳网格文件（.un文件）。
2用上述相同方法导入叶轮网格，并合并网格
当选择导入叶轮网格后，会弹出以下对话框，选择merge，就会将导入的网格合并到先前的网格中。
3同理合并进口管，和出口管处网格
4保存文件
5输出Fluent网格文件（.mesh文件）
选择菜单栏中的Output，点击图中的select solver按钮选择要输出的求解器类型，本例选择Fluent V6和Ansys。
点击Write input输出Fluent网格文件
至此，网格划分全部结束。
