谷雨節氣，雨生百谷，作物茁壯成長。春耕好時節，自主仿真軟件發力生長。繼結構、流體、電磁、前后處理器功能介紹（詳見“延伸閱讀”），本期，小編帶大家一起領略自主通用仿真軟件PERA SIM的高級CFD網格劃分技術，看國產仿真軟件前處理功能新進展。

眾所周知，CAD模型的修復、網格質量的好壞是CFD仿真計算中非常關鍵的步驟，網格質量的好壞直接決定計算的穩健型、精度的可靠性；CFD計算中最常見的流程如下所示。

安世亞太自主開發的CAE軟件PERA SIM具有非常優秀的前處理功能。 針對復雜流體域，PERA SIM采用了一系列高級功能來實現CFD網格的劃分 ，本文將介紹其中有一定特色的幾項技術功能。

優秀的導入接口

PERA SIM.Fluid的前處理接口可以導入各種CAD模型，如果CAD模型不干凈的話，PERA SIM.Fluid前處理提供了一些操作來修補CAD的缺陷。包括：

• 對CAD模型進行刪除孔洞、修補漏面、抽取流體區域、生成外流體區域；

• 能夠對幾何進行拓撲，抽取出幾何特征中關鍵的node、edge，并通過singleedge、double edge、multi edge的方式展示幾何的拓撲問題；

• 能夠刪除不需要的幾何，能夠補洞、添加表面；

• 能夠做node和edge的merge操作

• 能夠通過stitch和intersect處理表面之間的共面、相切、相交的問題，具有非常豐富完善的修復功能。

PERA SIM.Fluid前處理—抽取管道內部流體區域

 

PERA SIM.Fluid前處理—生成外流場計算區域

邊界條件的指定

PERA SIM.Fluid前處理模塊可以對模型內相應的邊界條件進行指定，對不同的邊界條件進行分離，然后建立Group組，并對不同的邊界條件進行重命名。

 

PERA SIM.Fluid前處理—邊界條件的指定

Wrapper包面技術

PERA SIM.Fluid網格技術有全局的網格尺寸參數設置，也可以基于每個face或edge單獨設置網格尺寸參數，還可以基于density box的空間網格加密，網格尺寸控制手段比較豐富。

PERA SIM.Fluid前處理—Wrap包面網格技術

PERA SIM.Fluid—四面體及多面體網格技術

PERA SIM.Fluid的網格工具可以在生成的表面網格基礎上進行編輯，可以對node、edge和face單獨進行操作，包括添加/刪除、合并、光順、移動等操作，功能比較豐富。但是如果表面網格是使用基于幾何拓撲的方式得到的話，編輯表面網格后是無法生效的，因為在生成體網格的時候會自動退回到幾何拓撲開始，編輯的表面網格不會被記錄。需要把幾何模型刪除掉，切換到基于表面網格的體網格劃分流程才行。

邊界層劃分技術

PERA SIM.Fluid前處理功能可以對固體附近的流體邊界層進行網格控制，Prism Layers表示邊界層的層數，Height表示第1層網格的尺寸，Height Ratio表示邊界層網格的增長因子。

局部加密技術

PERA SIM.Fluid前處理功能可以對模型進行局部網格加密，選擇需要進行局部網格加密的表面，然后選擇加密區域的形狀（Box方形/Cylinder圓柱形），在網格參數中輸入Box方形/Cylinder圓柱形的形狀、網格尺寸及增長因子，即可完成對局部區域網格的加密。

 

  

網格質量檢查

PERA SIM.Fluid前處理功能可以對劃分好的網格進行檢查，顯示劃分的流體網格、固體網格、整個計算區域的切面網格等等，并對網格的質量進行，可以檢查網格的體積、長寬比、正交質量、扭曲度等多種網格質量評價指標。

 

結論

通過以上幾點，可以看出，PERA SIM.Fluid的前處理模塊一方面可以對CAD模型進行修復處理，另一方面具有優秀的網格劃分控制功能，并對網格質量進行顯示、檢查；最終為PERA SIM.Fluid流體求解器生成輸出高質量的CFD網格。