ICEM网格划分原理
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ICEM CFD Ogrid 块分割图解
O型剖分(一种Block切分方式,将四边形块切成五个四边形块,或将六面体块切成7个六面体块,中间均放置一个四边形或六面体块)
L型剖分:O型切分的变种
C型剖分:O型切分的变种
Y型剖分:O型切分的变种,主要用于三棱柱块或三角形块,将一个三棱柱块切分成三个六面体块,将三角形块切分成三个四边形块。
注意:上面的切分方式是ICEM CFD提供的便利,你完全可以采用普通的切割方式,然后通过定点合并等方式构建。这些块切分方式也是ICEM CFD的一个特色。
O型块
C型块
L型块
Y型块
对于一些圆弧几何模型,例如二维的圆、三维的圆柱、球形,在对其进行结构分块时,常常借助与O型剖分。虽然说这种方式很节省时间(如果全人工切出O型块的话,至少需要切四刀,外加四次节点合并),然而在一些情况下,O型块的表现并不是想象中那么好,尽管其网格质量不不差。
计算结果不仅仅与网格质量有关,在划分网格的过程中,我们也需要考虑网格拓扑对于计算的影响。比如说,网格拓扑导致的伪扩散等等数值问题。虽然说伪扩散很大程度上是由于计算格式所导致的,但是,网格线方向与流体流动方向存在偏角也是导致伪扩散的一个重要原因,尤其是在结构网格中。
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。
今天的这个例子是关于球罐的。几何很简单,就是一段圆柱与两个半圆球。利用到了O型划分中的一点小技巧。
我们知道,球形的几何划分网格是非常恼火的,但是如果利用到本例中的小技巧,也许能为球形几何分块提供一点小的思路。好了,让我们开始吧!
1、首先导入几何。本例的几何是在spaceclaim中随便画的。导入的几何如图1所示。
图1 原始几何 图2 创建块并切割
2、划分基础块并进行切割。按几何特征将其切成三段。圆柱、两个半球。如图2所示。
3、进行块的关联,并对齐。如图3所示。
图3 关联对齐后的块 图4 选择face进行O切分
4、O型剖分。最重要的一步,注意我选择的Face。注意不能选任何显式的Face,所选择的两个Face是隐藏的。在其大概位置点击就能选取。点中键确认选择,然后选取所有的块,进行O型切分。
5、最终块如图5所示。设置网格尺寸,预览或生成网格。最终网格如图6所示。
图5 最终块 图6 内部网格
6、这个例子当然是很简单的,但是应用其中的技巧,可以在很多复杂带圆弧坑的几何中应用。
第37卷第1期 2011年2月 兰州理工大学学报 journa1 of Lanzhou University of Technology Vo1.37 No.1 Feb.2O11
文章编号:1673—5196(2011)01—0041-04
ANSYS ICEM网格划分中有洞问题的分析
齐学义,邵元忠,李凤成,刘永明,王 飞
(兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州730050)
摘要:在叶片式流体机械CFD数值模拟的网格划分阶段,用ANSYSICEM生成网格时易出现“有洞”现象.通过不 断改变质心点的位置,分析出现这种现象的原因,探索解决叶片式流体机械CFD数值模拟中网格划分时易出现 “有洞”问题的办法.指出正确地创建体是解决这种问题的关键;阐述如何正确地创建体,以及正确创建体的2种方
法.经实例验证表明,2种创建体的方法对解决网格划分中的“有洞”问题很有效,能够顺利地生成符合数值计算所 需要的网格.对于结构简单的部分用两基点法创建体比较快捷,对于结构和几何形状复杂的部分用表面法创建体,
可以迅速解决“有洞”问题. 关键词:网格划分;创建体;有洞;ICEM ̄空腔 中图分类号:TK730.2 文献标识码:A
Analysis of cavity problem in grid division with ANSYS II:EM
QI Xue-yi,SHAO Yuan—zhong,LI Feng-cheng,LIU Yong-ming,WANG Fei
(College of Energy and Power Engineering,Lanzhou Univ.of TeeK,Lanzhou 730050,China)
Abstract:In the grid division of the vane type fluid machinery during CFD numerical simulation stage,it