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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。
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。
