ICEM CFD中拉伸網格
最近總有網友詢問如何在ICEM CFD中拉伸網格,他們的問題聚焦在網格生成后拉伸形成的邊界如何創建part上。
我們這里的拉伸網格指的是在生成面網格之后,對面網格進行拉伸、旋轉等操作而形成體網格的過程。
一些求解器(如CFX)不能求解平面問題,其求解平面問題需要一個單元厚度。我們可以創建平面網格,然后采用拉伸的方式形成體網格。
我們下面以一個簡單的例子來描述這一過程。
為方便起見,選取一個最為簡單的幾何。如圖1所示。同時我們創建相應的part,將四條邊放置其中。同時修改計算域名稱為Fluid(非必要,只是習慣而已,默認在ICEM CFD中創建的幾何為geom)。
圖1
圖2
我們創建網格,此幾何體非常簡單,三角形或四邊形網格都很容易創建,我們設定合適網格尺寸,利用surface mesh按鈕直接生成四邊形網格。如圖2所示,生成非常規則的四邊形網格。
下一步我們拉伸網格。拉伸網格命令位于Edit Mesh標簽頁下,點擊extrude mesh按鈕進入拉伸網格對話窗口中。如下圖3所示。下面簡要的講述一下各輸入框的含義。
圖3
1、
Elements
指的是你要進行拉伸的面網格單元幾何。可以采用鼠標框選,也可以用其它的單元選擇方式。注意是面網格(三角形或四邊形網格)
2、
New volume part name
所生產的體網格part名稱,默認為fluid,用戶可以自己指定。在輸入框直接輸入即可。
3、
New side part name
新創建的側邊part。默認為inherited,亦即是采用我們先前所創建的線part,比如說left拉伸之后的側邊被命名為left。用戶也可以自己指定part,這樣的話所有的側邊都被放置于一個part中了。
4、
New top part name
拉伸之后會有一個top面,用戶可以指定一個part名稱,也可以采用默認。通常我們通過直接輸入的方式自己指定part名稱。因為top面通常為出入口邊界。
5、
Extrude mesh method
拉伸方式。一共有四種方式:沿單元法向拉伸(extrude by element normal)、沿曲線拉伸(extrude along curve)、沿向量拉伸(extrude by vector)、旋轉拉伸(extrude by rotation)。后面三種方式以后有機會再描述,有興趣的可以參看幫助文檔。我們這里選用第一種方式:沿法向拉伸。
6、
Number of layers
拉伸的層數。
7、
Spacing
指定每一層的間距。這里輸入的是絕對距離。
8、
Delete original elements
是否刪除原始網格。一般情況下,對于CFD求解器,我們可以采用默認,即不選擇刪除。當然在輸出到固體求解器的時候,是需要刪除原始面網格的。
OK,面板介紹完畢,我們繼續我們的教程。進行下圖4所示的設置。
圖4
共拉伸了8層,每層距離0.8,亦即是說我們拉伸了6.4。
側邊part選擇繼承的方式,因此生成的體網格中將會有left,right,top,bottom等邊界信息。
拉伸的頂面命名為exFace。體網格被命名為FluidDomain。不選刪除原始網格,因為原始網格會構成體網格的一個側面。
點擊apply,生成網格。
生成網格后,樹形菜單及網格如下圖5,6所示。
圖5
圖6
至此,ICEM CFD中的工作完成。我們將網格輸出至FLUENT中,查看是否按要求生成了相應的邊界。
圖7
圖8
圖9
上圖7,8,9分別為FLUENT中的網格,Cell zone,以及邊界名稱。可以看出完全符合我們的要求。
總結:
(1)
采用拉伸的方式生成網格,對于一些規則的幾何是非常方便的。拉伸不局限于直線拉伸,ICEM CFD中還可以沿曲線拉伸、旋轉拉伸等方式。
(2)
對于拉伸后的邊界,我們完全可以自己去定義其名稱。
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