CFD網(wǎng)格你應(yīng)該了解的常識(shí) 附精通CFD動(dòng)網(wǎng)格工程仿真與案例實(shí)戰(zhàn)下載


明確計(jì)算問題

首先要明確你所要計(jì)算的問題是什么問題,關(guān)注的是局部的細(xì)節(jié)流動(dòng)流動(dòng)還是整體流動(dòng)。明確這些問題直接決定你劃分網(wǎng)格的策略和方法

選擇合適的網(wǎng)格劃分辦法

對(duì)于一個(gè)CFD的計(jì)算網(wǎng)格你需要明確,你所需要的最低的網(wǎng)格質(zhì)量是多少?你所能接受的網(wǎng)格數(shù)是多少,你需要?jiǎng)澐值木W(wǎng)格是結(jié)構(gòu)網(wǎng)格還是非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格(這將決定你在劃分網(wǎng)格上所花費(fèi)的時(shí)間)。

好的網(wǎng)格

如何去評(píng)價(jià)一個(gè)網(wǎng)格劃分的好壞呢?

劃分的網(wǎng)格必須能夠捕捉一定的物理場(chǎng),比如邊界層中的流動(dòng)(如果你關(guān)心的話),傳熱,流動(dòng)尾跡,流動(dòng)梯度等等。那么這些就會(huì)涉及到邊界層的劃分。

邊界層劃分準(zhǔn)則:對(duì)于一般的湍流來講,邊界層必須要做,而且不同的湍流模型都會(huì)對(duì)邊界層的Y+提出要求。一般來講,邊界層的層數(shù)一般在10-15層左右,而且增長率一般在1.2-1.3,而且對(duì)于傳熱來講你的Y+應(yīng)該控制在1左右,對(duì)于轉(zhuǎn)戾來講你的Y+也應(yīng)該控制在1左右。

CFD網(wǎng)格你應(yīng)該了解的常識(shí) 附精通CFD動(dòng)網(wǎng)格工程仿真與案例實(shí)戰(zhàn)下載的圖1CFD網(wǎng)格你應(yīng)該了解的常識(shí) 附精通CFD動(dòng)網(wǎng)格工程仿真與案例實(shí)戰(zhàn)下載的圖2

在一般的CFD求解器中都會(huì)對(duì)網(wǎng)格的質(zhì)量提出要求,比如在ICEM中,就會(huì)提供一個(gè)綜合的評(píng)價(jià)要求,對(duì)于一般的流動(dòng)會(huì)要求網(wǎng)格的綜合質(zhì)量要大于0.3,ANSYS Meshing也會(huì)提供這樣的一個(gè)綜合評(píng)價(jià)要求。而在Fluent Meshing中則會(huì)單獨(dú)去評(píng)價(jià)網(wǎng)格的質(zhì)量,比如從網(wǎng)格的斜率,網(wǎng)格的長寬比,等等,當(dāng)然其他軟件也會(huì)提供這樣的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。那么應(yīng)該從哪幾個(gè)角度去評(píng)價(jià)一個(gè)網(wǎng)格的好壞呢。一般會(huì)從以下三個(gè)方面:

1.網(wǎng)格斜率

一般這個(gè)值不應(yīng)該大于0.95,我們一般會(huì)取0.9,越小越好,正交性大于0.1

2.網(wǎng)格的長寬比

這個(gè)最直觀的就是網(wǎng)格的矮胖還是高瘦,在網(wǎng)格中,矮胖是比較受歡迎的。長寬比應(yīng)該小于100

3.網(wǎng)格的尺度

這里指的是臨近網(wǎng)格的網(wǎng)格尺度不應(yīng)該差的太多,所以要求大尺度網(wǎng)格和小尺度網(wǎng)格應(yīng)該光滑過度,比例一般是1.5-2.而且應(yīng)該做網(wǎng)格自適應(yīng)網(wǎng)格加密。

非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和結(jié)構(gòu)網(wǎng)格

看過很多論壇在討論網(wǎng)格應(yīng)該劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格還是非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。其實(shí)小編就像說一句,如果懶就去畫非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,如果不懶就去劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,畢竟分塊是一個(gè)很浩大的工程...

這里再講一下非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的區(qū)別:

1.非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格有四面體網(wǎng)格和多面體網(wǎng)格,四面體網(wǎng)格相對(duì)于多面體網(wǎng)格插值快,但是相當(dāng)于六面體插值慢,所以六面體網(wǎng)格的計(jì)算速度快。

2.非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的適應(yīng)性好,很多復(fù)雜的模型是只能劃分非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的,當(dāng)然如果你足夠有耐性有技巧,分塊做結(jié)構(gòu)網(wǎng)格也是可以實(shí)現(xiàn)的。但是對(duì)于某些特定的東西,比如模型的尺度相差很大的,比如油膜,你只能去做結(jié)構(gòu)網(wǎng)格了,非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格根本滿足不了,因?yàn)橛成鋾?huì)是亂的。

3.如果你的網(wǎng)格和你的流動(dòng)方向一致的話,六面體網(wǎng)格所帶來的數(shù)值耗散會(huì)比四面體/多面體網(wǎng)格好的多。

CFD網(wǎng)格你應(yīng)該了解的常識(shí) 附精通CFD動(dòng)網(wǎng)格工程仿真與案例實(shí)戰(zhàn)下載的圖3CFD網(wǎng)格你應(yīng)該了解的常識(shí) 附精通CFD動(dòng)網(wǎng)格工程仿真與案例實(shí)戰(zhàn)下載的圖4

4.如果流動(dòng)方向和網(wǎng)格方向不一致的話,那么兩者的數(shù)值耗散是差不多的。

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5.六面體網(wǎng)格更能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格控制。

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