CFD meshing 網(wǎng)格 fluent的案例
[教程]hypermesh CFD邊界層網(wǎng)格劃分CFD-1200: CFD Meshing with
CFD-1200: CFD Meshing with Automatic BL Thickness Reduction
1. Load the CFD User Profile
2. Open the Model File
安裝目錄下的： manifold_inner_cylinder.hm 網(wǎng)格文件。
3. Check That the Surface Elements Define a Closed Volume
4. Generate a BL Distributed Thickness Loading to Prevent Boundary Layer Interference
5. Generate the Boundary Layer and Tetrahedral Core Mesh
點Mesh生成邊界層體網(wǎng)格。
合理控制修改層數(shù)、第一層厚度、增長率等參數(shù)，使得邊界層不超出壁面
6. Mask Elements to Inspect the Boundary Layers’ Thickness on Thinner Areas
7. Arrange Volume and Surface Components Before Exporting the Mesh for CFD Solvers
展開 Fluent Meshing案例：CFD幾何包面
本案例演示利用Fluent Meshing處理臟幾何并進行幾何包面的基本流程。
啟動Fluent Meshing
1 導入幾何
利用菜單
File → Import → CAD… 打開文件導入對話框，如圖所示導入幾何模型（模型下載鏈接見文末）
幾何模型不干凈，需要清理，如下圖所示。
右鍵選擇節(jié)點
Geometry Objects，點擊彈出菜單項
Draw All顯示幾何模型
幾何模型如下圖所示
2 修改名稱
如下圖所示利用菜單修改幾何部件的名稱
修改成更簡單的名字，如下圖所示
相同方式修改其他幾何部件，最終完成修改后各幾何名稱如下圖所示
各部位如下圖所示
3 導入進出口網(wǎng)格
利用菜單
File → Read → Mesh導入進出口邊界網(wǎng)格
注：進出口可以導入外部面網(wǎng)格，也可以采用cap的方式在FM中創(chuàng)建網(wǎng)格。
展開 Fluent meshing（四十四）多域網(wǎng)格網(wǎng)格
今天我們主要給大家?guī)?Fluent Meshing 中的多域（Multizone）網(wǎng)格。
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多域（Multizone）網(wǎng)格
為了為復雜的幾何配置創(chuàng)建純（六邊形）網(wǎng)格，有時可能會被迫手動將幾何體分解或切片為單獨的實體（這說明多域網(wǎng)格的劃分有時需要人為的在幾何階段進行幾何切分）。然而，多區(qū)域網(wǎng)格方法（“多區(qū)域”）可以讓用戶在幾何體的所有區(qū)域創(chuàng)建純六邊形網(wǎng)格，自動將幾何體分解為單獨的實體。
多域網(wǎng)格的劃分一定要注意幾何的切分，因為切分方式?jīng)Q定網(wǎng)格的劃分效果。注意多域網(wǎng)格網(wǎng)格是在幾何描述階段進行的，詳細見圖 1.
圖1 描述幾何（Describe Geometry）
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多區(qū)域網(wǎng)格的填充方式
Fluent Meshing 多域網(wǎng)格的填充方式有 4 種，分別是六面體平鋪（Hex-Pave）、六面體映射（Hex-Map）、棱柱（Prism）、混合（Mixed）。下面是具體的填充方式：
六面體平鋪（Hex-Pave）：使用六面體網(wǎng)格填充選定區(qū)域。所有連接的區(qū)域必須使用相同的體積填充類型。如果設置不同，區(qū)域填充類型將自動設置為使用此填充類型。
六面體映射（Hex-Map）：使用六面體網(wǎng)格單元填充選定區(qū)域。
棱柱單元（Prism）：用棱鏡元素填充選定區(qū)域。
混合（Mixed）：除了一些棱鏡棱柱網(wǎng)格單元外，還用六面體網(wǎng)格填充選定的區(qū)域。
展開 Fluent Meshing實戰(zhàn)發(fā)動機燃燒室網(wǎng)格 Part 2-表面網(wǎng)格
Fluent曾經(jīng)擁有兩個網(wǎng)格工具：Gambit和TGrid。Tgrid在ANSYS
14.5版本之后以Fluent Meshing亮相，這與ANSYS Meshing是完全不同的。Fluent
Meshing低調(diào)得如同掃地僧，甚至在Star CCM+把蜂巢型網(wǎng)格（Polyhedral Mesh）作為大賣點之前，Fluent
Meshing早在Tgrid階段就已經(jīng)完美實現(xiàn)該技術。Fluent進入ANSYS大家族之前，Tgrid就是個高端網(wǎng)格工具，時隔多年依然高端，以至于ANSYS不得不把它請出山。
現(xiàn)在，我們通過一系列案例教學，來領略Fluent Meshing的霸氣側漏。挑選一個燃燒室的案例（ANSYS官網(wǎng)稱為Can Combustor模型），結構足夠復雜，適合初學者直接撲向疑難問題。
《Fluent Meshing實戰(zhàn)發(fā)動機燃燒室網(wǎng)格》系列，包括四部分：
① 幾何修復
② 表面網(wǎng)格
③ 蜂巢網(wǎng)格
④ 燃燒模擬
今天介紹Fluent Meshing如何通過wrap功能，對復雜幾何進行簡化，并生成高質(zhì)量的表面網(wǎng)格：
我們測試的軟件平臺是ANSYS Fluent V18.2，輸入文件為（做完上一個練習的朋友可以用自己存盤的文件繼續(xù)本教程）：
FM_Generic_Combustor_part1.msh.gz
下載鏈接：http://pan.baidu.com/s/1eRA6zIi
密碼：vayi
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導入幾何
打開Fluent 18.2，注意選擇Meshing Mode。讀入FM_Generic_Combustor_part1.msh.gz文件。如圖1，通過wrap操作，建立幾何結構的loop。
圖1.
展開 
fluent meshing進行多面體網(wǎng)格劃分，生成高質(zhì)量網(wǎng)格后進行算例設置。 ￥15
流體的運動過程
整體網(wǎng)格
邊界層網(wǎng)格
Fluent Meshing整車外氣動網(wǎng)格生成流程概述
Fluent Meshing簡介
-集成于FLUENT操作環(huán)境中(Meshing Mode)
-基于TGRID 發(fā)展完善
-包含從CAD導入到體網(wǎng)格生成的完整流程
-兩套工作環(huán)境：基于樹狀列表Outline based-(舊工作流程) 、基于流程(模板）Workflow based
-可以生成大規(guī)模高質(zhì)量的混合類型體網(wǎng)格
-支持批處理腳本運行，對于處理大規(guī)模網(wǎng)格模型效率更高
-2020R1之后支持中文環(huán)境
基于流程化的網(wǎng)格劃分過程
-向?qū)降腃AD導入和網(wǎng)格劃分流程-WTM(密閉幾何)、FTM(容錯幾何）
-降低學習成本和應用門檻
-網(wǎng)格劃分模板可以復用、共享，方便企業(yè)最佳實踐的積累和部署
-支持模板自定義以及插入高級控制選項
體網(wǎng)格連接技術(Mosaic Mesh)
-體網(wǎng)格連接技術：相比于四面體網(wǎng)格，多面體和Mosaic網(wǎng)格可以減少30%-40%的網(wǎng)格數(shù)量，并獲得更高的質(zhì)量。
展開 基于全多面體網(wǎng)格的無人機復雜裝配體流場建模——Fluent Meshing精細劃分技術實踐 ￥19.89
摘要：
本案例利用Fluent Meshing對固定翼無人機進行網(wǎng)格劃分，采用全多面體網(wǎng)格方案減少30%單元量仍保持湍流粘性底層解析能力，不僅為無人機巡航/爬升等多工況氣動仿真提供了高精度網(wǎng)格基礎，還通過標準化流程支持氣動-結構耦合、控制仿真等跨學科研究，兼顧工程效率與計算經(jīng)濟性。
特別適合無人機設計工程師快速掌握復雜氣動外形的工業(yè)級網(wǎng)格生成策略、CFD工程師學習多物理場仿真的網(wǎng)格適應性優(yōu)化方法，以及航空航天領域研究人員構建高升力構型數(shù)值模擬的技術框架。
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1 導入幾何模型
在固定翼無人機流場仿真中，Fluent Meshing的網(wǎng)格劃分流程始于幾何模型的預處理階段。首先通過File-Import-CAD導入無人機三維模型，該模型通常包含機翼、機身、尾翼等部件。
針對無人機特有的薄壁結構（如厚度僅1.5mm的碳纖維機翼蒙皮），需在Geometry標簽下使用Surface Repair工具修補缺失面片，特別是機翼與機身連接處常出現(xiàn)的0.2-0.5mm微小間隙。通過Merge Edges功能將相鄰曲面邊界的容差設置為0.01mm，消除拓撲結構中的自由邊，這一過程需特別注意機翼前緣曲率突變區(qū)域（曲率半徑小于3mm）的幾何特征保留。
完成幾何修復后，進入計算域定義階段。采用Enclosure功能構建長方體外流場域，其邊界距離無人機表面需保持一定長度以消除邊界效應。對于包含發(fā)動機進氣道的內(nèi)流場，需封閉進排氣口形成獨立流體域。此時通過在機身內(nèi)部指定流體域標記點，結合Wrap功能生成包裹網(wǎng)格，該過程需調(diào)整包裹增長率至1.3以避免機翼尖端（厚度僅0.8mm處）的網(wǎng)格穿透現(xiàn)象。
展開 Fluent Meshing | 離心泵性能仿真網(wǎng)格劃分案例
，“Surface mesh”基于創(chuàng)建的“Construction Surface”抽取葉輪水體域）；
4、尺寸函數(shù)定義，“Curvature”尺寸函數(shù)定義；
“Proximity”尺寸函數(shù)定義；
限制“交界面”網(wǎng)格尺寸不超過20mm；
5、面網(wǎng)格生成；
6、添加兩層邊界層，填充體網(wǎng)格，體網(wǎng)格數(shù)約120萬；
三、Fluent MRF求解
旋轉(zhuǎn)域定義，葉輪繞“X”軸逆時針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速340r/min；
定義動域和靜域間的“Interface”；
壓力分布云圖；
離心泵水力效率計算公式（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）；
四、總結
目前，對于離心泵CFD仿真應用已經(jīng)非常成熟，計算仿真精度也非常高；
筆者之前也做過多次關于離心泵的仿真分析，但不確認是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問題）導致拿到的三維模型導入ANSYS CFD前處理軟件后，對蝸殼和葉輪進行封閉，流體域抽取以及網(wǎng)格劃分操作比較繁瑣和耗時，尤其是對“Interface”的處理（封閉面與模型間存在漏洞，葉輪和蝸殼水體域共節(jié)點網(wǎng)格失敗等等）；
而現(xiàn)如今，借助Fluent Meshing的“Fault-tolerent Meshing”工作流能夠大大的減低模型前處理和網(wǎng)格的難度，提高工作效率，所以忍不住趕緊整理分享，希望對大家的
展開 Fluent_Meshing_16面網(wǎng)格劃分教程
Fluent_Meshing_16面網(wǎng)格劃分教程.pdf
FLUENT MESHING 革命性網(wǎng)格生成界面及流程
內(nèi)容介紹
介紹了ANSYS全新產(chǎn)品FLUENT MESHING，提供了全新的基于Ribbon風格的界面，提高了操作的便捷性，改善了用戶的體驗，同時提供了基于包面方法的全自動腳本生成網(wǎng)格、基于ANSA集成FLUENT MESHING的網(wǎng)格生成、基于SCDM結合FLUENT MESHING等多種網(wǎng)格生成流程。
Fluent Meshing中的網(wǎng)格問題診斷工具介紹
在CFD流體計算中，不同網(wǎng)格模型通常會包含不同種類的問題，這就好比我們的身體都會生病一樣。尤其是當仿真中遇到復雜的幾何模型時，可能出現(xiàn)問題的幾率就更高了。在通常的網(wǎng)格劃分流程中，存在問題的表面網(wǎng)格（Surface Mesh）是無法有效生成體網(wǎng)格的；當然，如果體網(wǎng)格存在問題，那么求解器也是無法進行仿真計算的。為此，流體工程師必須要在前處理的過程中來解決這些網(wǎng)格的“病癥”。
圖1 常見的面網(wǎng)格問題
Fluent Meshing作為一款高級的前處理工具，具備有強大可靠的網(wǎng)格診斷工具Diagnostics，可以處理任意CFD表面網(wǎng)格（部分四邊形問題除外）存在的問題，主要包括自由邊、多重邊、網(wǎng)格自相交、面網(wǎng)格質(zhì)量過差等情況。當然，實際上FM中的Diagnostics工具包含非常豐富的功能，限于篇幅，本文僅對最為常見的幾種技術作以簡要介紹。
通常我們就醫(yī)的時候，都需要首先進行一些檢查，比如血常規(guī)、核磁共振、超聲檢查等。等拿到結果之后，醫(yī)生會進行相應的判斷，從而提出治療的方案。和就醫(yī)的情況類似，Diagnostics診斷工具的工作步驟也主要分為兩個部分，一是檢查并定位問題，二是進行有效的處理。
為了方便我們使用，檢查問題的分類和對應的自動化處理方法通常都在同一個面板下進行操作；當然，如果我們面臨的錯誤比較復雜，那可能還需要加入手動的操作來完成任務。
一、Summary工具
從嚴格意義上講，Summary工具并不能算做是Diagnostics診斷工具中的一個功能，但是這個操作使用的頻率實在是太高了，而且與診斷工具配合，可以極大的提高網(wǎng)格問題處理的工作效率。
通過該工具，我們可以快速的從整體上判斷表面網(wǎng)格的概略情況，比如是否有自由邊、多重邊等。
展開 
FLUENT MESHING 革命性網(wǎng)格生成界面及流程
內(nèi)容介紹
介紹了ANSYS全新產(chǎn)品FLUENT MESHING，提供了全新的基于Ribbon風格的界面，提高了操作的便捷性，改善了用戶的體驗，同時提供了基于包面方法的全自動腳本生成網(wǎng)格、基于ANSA集成FLUENT MESHING的網(wǎng)格生成、基于SCDM結合FLUENT MESHING等多種網(wǎng)格生成流程。
ANSYS Fluent Meshing-離心泵性能仿真網(wǎng)格劃分案例
，葉輪繞“X”軸逆時針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速340r/min；
定義動域和靜域間的“Interface”；
壓力分布云圖；
離心泵水力效率計算公式（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）；
四、總結
目前，對于離心泵CFD仿真應用已經(jīng)非常成熟，計算仿真精度也非常高；
筆者之前也做過多次關于離心泵的仿真分析，但不確認是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問題）導致拿到的三維模型導入ANSYS CFD前處理軟件后，對蝸殼和葉輪進行封閉，流體域抽取以及網(wǎng)格劃分操作比較繁瑣和耗時，尤其是對“Interface”的處理（封閉面與模型間存在漏洞，葉輪和蝸殼水體域共節(jié)點網(wǎng)格失敗等等）；
而現(xiàn)如今，借助Fluent Meshing的“Fault-tolerent Meshing”工作流能夠大大的減低模型前處理和網(wǎng)格的難度，提高工作效率，所以忍不住趕緊整理分享，希望對大家的CFD仿真學習和工作帶來幫助。
展開 Hypermesh聯(lián)合Fluent仿真：教你創(chuàng)建CFD邊界層網(wǎng)格 ￥2.9
Hypermesh聯(lián)合Fluent仿真：教你創(chuàng)建CFD邊界層網(wǎng)格
導言：本教程適合采用Hypermesh作為CFD前處理軟件的新手，主要解決做流體仿真分析時，邊界層網(wǎng)格如何創(chuàng)建，以及內(nèi)部的四面體網(wǎng)格如何創(chuàng)建的問題，不包含求解器分析部分。
目錄：數(shù)據(jù)導入、數(shù)據(jù)清理、網(wǎng)格劃分、網(wǎng)格導出
1、 數(shù)據(jù)導入
在數(shù)據(jù)導入hypermesh之前確保一些大的清理步驟，比如塊的創(chuàng)建、切割、面的縫合等已經(jīng)過專業(yè)的三維數(shù)模軟件處理（Hypermesh做這些操作不是很方便）。打開Hypermesh，User Profiles先選擇默認，按圖1的步驟點擊導入數(shù)據(jù)。
圖1 數(shù)據(jù)導入
展開 Fluent Meshing實戰(zhàn)發(fā)動機燃燒室網(wǎng)格 Part 1-幾何修復
Fluent曾經(jīng)擁有兩個網(wǎng)格工具：Gambit和TGrid。Tgrid在ANSYS
14.5版本之后以Fluent Meshing亮相，這與ANSYS Meshing是完全不同的。Fluent
Meshing低調(diào)得如同掃地僧，甚至在Star CCM+把蜂巢型網(wǎng)格作為大賣點之前，Fluent
Meshing早在Tgrid階段就已經(jīng)完美實現(xiàn)該技術。Fluent進入ANSYS大家族之前，Tgrid就是個高端網(wǎng)格工具，時隔多年依然高端，以至于ANSYS不得不把它請出山。
現(xiàn)在，我們通過一系列案例教學，來領略Fluent Meshing的霸氣側漏。挑選一個燃燒室的案例（ANSYS官網(wǎng)稱為Can Combustor模型），結構比較復雜，適合初學者直接撲向疑難問題。
《Fluent Meshing實戰(zhàn)發(fā)動機燃燒室網(wǎng)格》系列，包括四部分：
① 幾何修復
② 表面網(wǎng)格
③ 蜂巢網(wǎng)格
④ 燃燒模擬
今天介紹Fluent Meshing在復雜幾何體修復和幾何前處理準備方面的工作。概括起來，Fluent Meshing的主要特點包括：
① 完全嵌入在Fluent界面中
② 能夠讀入CAD以及復雜的多區(qū)域組合網(wǎng)格模型
③ 為使用者提供更多的網(wǎng)格控制方式
④ 能夠處理超過十億的網(wǎng)格
⑤ 包含節(jié)點級網(wǎng)格控制
⑥ 能夠利用腳本實現(xiàn)批處理
我們測試的軟件平臺是ANSYS Fluent V18.2，輸入文件為
FM_Generic_Combustor.msh.gz
下載鏈接：http://pan.baidu.com/s/1dEHtZgt 密碼：phay
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導入幾何
打開Fluent 18.2，注意選擇Meshing Mode。
圖1.
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