本文利用STAR-CCM+演示控制閥的網格劃分。

本案例來自STAR-CCM+官方教程。

幾何模型

進口控制閥的幾何模型如下圖所示，這個閥門基本處于關閉狀態(tài)。

網格劃分

模型導入

俗話說做飯得先有米，我們先把幾何模型導入STAR-CCM+中：

1. 啟動STAR-CCM+，并新建一個仿真文件；
2. 選擇 File > Import > Import Surface Mesh；
3. 在 Open對話框中選擇幾何文件 Control_Valve.x_t,然后點擊 Open；
4. 在 Import Surface Options窗口中設置如下圖所示；

5. 保存仿真文件，并將其命名為 control_valve1.sim。

抽取流體域

這個模型在CAD軟件中創(chuàng)建的時候，包含管道實體和閥門實體。因為做流體仿真計算只需要流體域，所有我們需要將流體域抽取出來，具體步驟如下：

1. 右擊 Geometry > Parts > Valve，然后選擇 Create Mesh Operation > Surface Preparation > Transform；
2. 在 Create Transform Operation對話框中保持默認，然后點擊 OK；
3. 創(chuàng)建一個 Translate節(jié)點，右擊 Geometry > Operations > Transform > Transforms節(jié)點，然后選擇 New > Translate；
4. 選擇 Translate節(jié)點，設置 Translation Vector即平移的矢量為 0, -5, 0 mm；
5. 右擊 Operations > Transform節(jié)點，然后選擇 Execute，此時，你會發(fā)現閥門會向y的負方向平移5 mm；
6. 同時選中 Parts節(jié)點中的 Housing和 Valve，然后右擊其中任意一個，再然后選擇 Create Mesh Operation > Boolean > Subtract；
7. 在 Create Subtract Operation對話框中設置如下圖所示；

定義仿真拓撲

創(chuàng)建區(qū)域并分配合適的邊界類型。

1. 右擊 Parts > Subtract節(jié)點，然后選擇 Assign Parts to Regions；
2. 在 Assign Parts to Regions對話框中設置如下圖所示；

3. 點擊 Apply，然后點擊 Close；
4. 重命名 Regions > Subtract節(jié)點為 control_valve；
5. 展開 Regions > control_valve > Boundaries節(jié)點，并設置屬性如下：

生成表面網格

這里我們把表面網格和體網格分開畫，先畫面網格，具體步驟如下：

1. 右擊 Geometry > Parts > Subtract節(jié)點，然后選擇 Create Mesh Operation > Mesh > Automated Mesh；
2. 在 Create Automated Mesh Operation對話框中，選如下表所示的網格劃分器：

3. 點擊OK；
4. 選擇 Geometry > Operations > Automated Mesh > Meshers > Prism Layer Mesher節(jié)點，設置 Near Core Layer Aspect Ratio屬性為0.5；
5. 編輯 Automated Mesh > Default Controls節(jié)點；
6. 設置參數如下表所示：

7.右擊Automated Mesh節(jié)點，然后選擇Execute Surface Meshers。

面網格劃分好，如下圖所示。

網格加密

在閥門和管道接觸的位置進行網格加密，具體步驟如下：

1. 右擊 Geometry > Parts節(jié)點，然后選擇 New Shape Part > Cone；
2. 在 Create/Edit Cone Part對話框中，設置參數如下表所示：

3. 點擊 Create，然后點擊 Close；
4. 右擊 Geometry > Operations > Automated Mesh > Custom Controls節(jié)點，然后選擇 New > Volumetric Control；
5. 編輯 Custom Controls > Volumetric Control節(jié)點，設置如下圖所示；

生成體網格

生成多面體網格：

1. 點擊工具條上的 Generate Volume Mesh按鈕，即可進行體網格劃分；
2. 等網格劃分好后，右擊網格視圖空白處，并選擇 Apply Representation > Volume Mesh；
3. 在 Vis 工具條中，點擊 Save-Restore-Select Views按鈕，并選擇 Views > -Y > Up +Z；
4. 創(chuàng)建體網格內部橫截面，以便查看流體域內部網格情況：
• 在 Vis 工具條中，點擊 Create Plane Section按鈕；
• 沿幾何對稱軸劃線，具體方式是以鼠標左鍵為起點，右鍵為終點；
5. 然后在 Displayer對話框中選擇 Existing Displayer，并指定 Mesh 1；
6. 點擊 OK；
7. 右擊流體域外殼，并選擇 Hide，這樣就可以看到內部網格情況，如下圖所示。

查看網格質量

利用直方圖查看網格質量：

1. 右擊 Plot節(jié)點，然后選擇 New Plot > Histogram Plot；
2. 重命名為 Cell Quality；
3. 編輯 Cell Quality節(jié)點，設置屬性參數如下圖所示：

網格質量直方圖如下：

4. 復制 Cell Quality節(jié)點，并重命名拷貝節(jié)點為 Skewness Angle；
5. 編輯 Skewness Angle節(jié)點，設置參數如下表所示：

6. 復制 Skewness Angle節(jié)點，并將拷貝重命名為 Volume Change；
7. 編輯 Volume Change節(jié)點，設置屬性如下表所示：

設置好的直方圖如下：

好了，以上就是本文的全部內容。

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文中同款幾何模型，掃碼自取：