FloEFD 熱仿真分析之網格劃分

CAE白堤

網格介紹

Floefd支持全自動網格劃分和基于仿真結果的自適應網格劃分。其采用基于有限體積法的離散數值技術來求解熱和流動相關問題的控制方程，即采用六面體網格來離散仿真項目，且網格單元的邊界面與笛卡爾全局坐標系的坐標軸垂直。

初始計算網格：在分析之前生成的計算網格稱為初始計算網格，由基礎網格和網格細化設置決定；

基礎網格：按照坐標系的平面將計算域劃分為若干切片，由此獲得矩形網格為基礎網格；

全局網格：為了更好地解析固體模型并獲得更準確的解，在所選區域中按照指定的參數將基礎網格的網格進一步細分為更小的矩形網格為全局網格；

局部網格：針對分析而言重要的區域，需要進一步細化一個或多個局部區域而生成的網格為局部網格；

基于結果的自適應網格：在計算過程中，軟件通過拆分流動區域中的梯度大的網格單元，并合并梯度小的網格單元來調整計算網格使其適應解的網格。

網格類型

流體網格：網格內部完全是流體；

固體網格：網格內部完全是固體；

部分網格：部分在固體中和部分在流體中的網格，對于每個部分網格，保留了網格邊緣與固體表面的交叉點的坐標和網格內固體表面的法線；

網格設置

在創建網格過程中，軟件首先會創建基礎網格（0級網格），如不進行特別的設置，基礎網格的大小一致。在基礎網格創建后，軟件會根據網格的設置和幾何模型的特點，進行網格加密。

全局網格自動設置

通過指定用于控制基礎網格單元數量的初始網格的級別以及在模型的狹長通道中進行網格細化的。

初始網格的級別：

初始網格的等級分為最低1級，最高7級。級別越高，產生的細化網格越多，但是占用的CPU時間和計算機內存也更多。一般建議初始網格的等級4或5。注意，相鄰網格之間細化等級差異不能超過1。不管是否考慮網格細化，最小網格尺寸根據基礎網格尺寸定義，所以基礎網格的生成對于最終計算網格的生成至關重要。

 

 

最小縫隙尺寸：

用于指定最小縫隙尺寸值，以識別未被軟件自動識別的細小模型。軟件默認采用整體尺寸、計算域以及在其上指定條件和目標的面的有關信息來確認最小縫隙尺寸。當較小的縫隙不能被識別時，可手動更改最小縫隙尺寸。

在開始計算之前，建議檢查模型精度以確保能夠識別小的特征。使用項目摘要觀察最小縫隙尺寸。如果設置邊界條件、表面目標或修改模型或計算域，那么此特征大小可能會改變。

待封閉孔隙的最大高度：

針對一些封閉狹槽，可指定封閉的最大槽高值，這樣可以使用最接近槽尺寸的固體來填充高度小于該指定值得槽。

比率因子（僅外部分析）：

用于調整內部控制平面以外的網格大小比率。默認情況下，模型周圍會自動放置內部控制平面。內部控制平面以內的網格大小是統一的，而在內部控制平面以外，網格大小會沿各個方向逐漸變化。

均勻網格（僅外部分析）：

選中時，將禁用比率因數選項，并將所有控制平面的單元大小比率設為 1。

高級通道細化：

如果選擇了此選項，默認的最大通道細化級別會設置為比公差級別大 1。否則，它將取決于初始網格的級別且不能大于4，從而限制沿垂直于固體/流體接觸面的方向穿過模型流動通道的網格的最小大小。

文章作者：白堤，碩士，有限元設計圈主編，就職于國內某知名企業，主要從事熱設計仿真工作。大佬們都還在努力，更何況自己還只是個學習者。希望通過微信公眾號拋磚引玉，結交更多志同道合的朋友。仿真之路漫漫其修遠矣，我將上下而求索。