CFD 全局體網格參數

此種體網格類型中，包含4種網格生成方式，如圖1所示。

圖1 四面體網格劃分方式

(1)Robust(Octree)八叉樹方法。此方法為默認四面體網格生成方式，是一種非常穩定的網格生成方法。其參數設置面板如圖2所示。

圖2  八叉樹方法參數設置面板

(2)Quick(Delaunay)。此方法采用自底向上的網格生成方法(Delaunay Tetra算法)。其參數設置面板如圖3所示。此方法要求存在封閉的面網格，若當前沒有面網格，則軟件會先根據全局網格參數或面網格參數生成面網格。

提示：對于采用Delaunay方法生成體網格來說，可以先生成面網格(ICEM CFD生成或其他第三方軟件生成),然后在生成體網格過程中讀取已存在的面網格。

圖3  Delaunay方法參數設置面板

Delaunay Scheme:可采用兩種方法：Standard及TGlib。其中，Standard方法為基于歪斜修正算法；而TGlib則基于FLUENT Meshing中的Delaunay體網格生成算法，在壁面附近采用緩慢過渡，而在計算域內部采用快速過渡。

Use AF：激活此項則使用FLUENT Meshing Advancing Front Delaunay算法，此算法與標準的Delaunay算法相比，增加了光順過渡。

Memory Scaling Factor：實際內存為初始的內存需求與該值的乘積。

Spacing Scale Factor：四面體網格從表面向中心擴展的比率。

Fill holes in volume mesh：若激活此項，則用體網格填充孔洞。

Mesh internal domains：若激活此項，則內部體積域會被劃分網格。

Flood fill after completion：若激活此項，則體網格會根據材料點進行創建。

Verbose output：若激活此項，則輸出更多信息幫助用戶調試。

Delaunnay方法能夠生成高質量的四面體網格，但前提是生成高質量的面網格。在實際工程中，通常先生成面網格，之后對面網格質量進行檢查及修復，在已有高質量面網格的基礎上生成體網格。

(3)Smooth(Advancing Front)。陣面推進法與德勞內方法類似，也是一種自底向上的網格生成方法，其參數設置面板如圖4所示。利用陣面推進算法時，在生成體網格之前，要求面網格的存在。若沒有面網格，則先生成面網格，繼而在面網格基礎上生成體網格。因此，高質量的面網格是生成高質量體網格的前提。

圖4  陣面推進法參數設置面板

一些參數介紹如下。

Expansion Factor：從面網格生成體網格的比率。

Do Proximity Checking：激活此項，則自動檢測非常接近的幾何結構，在生成網格過程中對于一些細小的溝槽能很好地生成網格，但是會花費大量的網格生成時間。

(4)FLUENT Meshing。采用FLUENT Meshing算法生成四面體網格，其參數設置面板如圖5所示。FLUENT Meshing實際上采用的是TGrid網格生成器，在生成非結構網格方面優勢明顯。該方法采用的參數與陣面推進參數相同。

圖5  FLUENT Meshing參數

此方法采用自底向上的網格生成方法生成六面體占優體網格。在生成網格過程中，網格生成器從四邊形占優的面網格開始，采用陣面推進方法生成盡可能多的體網格。對于簡單的幾何體，網格生成過程可能很快；對于復雜的幾何體，通常是從面網格生成幾層六面體網格，之后采用金字塔網格和四面體網格進行填充，在填充完畢后會對網格質量進行診斷，若網格質量差，則內部網格會利用Delaunay網格生成器進行重新劃分。

生成笛卡兒網格。有兩種不同的網格生成方法：Body-Fitted與Hexa-Core,如圖6所示。

(1)Body-Fitted(貼體網格)。此選項將采用統一尺寸生成貼合幾何表面的非結構六面體網格。其參數設置面板如圖7所示。

圖6 Cartesian網格劃分

圖7  Body-Fitted網格參數設置面板

一些設置參數介紹如下。

Projection Factor：控制笛卡兒網格的貼體程度，其取值范圍0~1,取值為0表示網格自由，取值為1表示網格嚴格受限于幾何。默認參數0.98表示大部分網格貼合于幾何表面，允許少量網格不貼合幾何。

Split Dengenrate：激活此項將分割邊界四邊形或六面體網格，以生成質量更高的網格。此選項不會引入金字塔或四面體網格。

Create Pyamids：激活此選項則采用Delaunay方法重新劃分低質量六面體網格(通常為網格行列式質量低于0.05的六面體網格),利用高質量的四面體網格或金字塔網格替換低質量的六面體網格。

Aspect Ratio：控制x,y,z3個方向上網格的長寬比。

Project Inflated Faces：允許網格完全投影到幾何面上。

Outer Bounding Box：允許指定外部流動網格的計算區域尺寸，無需顯式創建外部計算域幾何。

(2)Hexa-Core(六面體核心)。Hexa-Core將會采用自底向上的網格生成方法產生六面體核心網格。其參數設置面板如圖8所示。

圖8 Hexa-Core參數設置面板

此方法網格參數較少，大部分與貼體網格相同。

文章來源：精準CAE部落