流體網(wǎng)格劃分的案例
HyperMesh 在 CFD網(wǎng)格劃分領(lǐng)域的應(yīng)用-Hypermesh軟件教程CAE流體網(wǎng)格劃分CFD
運用 HyperMesh中的實體單元劃分功能，對離心風(fēng)機問題中的氣體及固體部分進行網(wǎng)格劃分，生成邊界層并設(shè)置邊界條件，探討 HyperMesh在CFD領(lǐng)域中的應(yīng)用，為以后進行類似的網(wǎng)格劃分工作提供參考。
目前CAE分析技術(shù)已成為許多領(lǐng)域重要的分析工具，有些CAE軟件本身就具有較強的前后處理功能。一般而言，分析過程中網(wǎng)格劃分大約占用80%的時間，隨著問題復(fù)雜程度的不斷提高以及前處理時間的縮短，這些軟件自帶的前處理功能的局限性越來越大。使用強大的前處理軟件來進行網(wǎng)格的劃分可以節(jié)省大量的時間，生成高質(zhì)量的網(wǎng)格，以此提高計算效率和精度，使CAE仿真能夠真正的滿足科研及工程化的需求。HyperMesh是美國Atar公司
的 HyperWorks系列工程軟件中的軟件產(chǎn)品之一，是 Altair公司現(xiàn)在的旗艦產(chǎn)品。HyperMesh已在底特律的三大公司和世界上其它的汽車公司及各個汽車行業(yè)被廣泛應(yīng)用，被業(yè)內(nèi)公認是世界上最領(lǐng)先、最優(yōu)秀的前后處理器。本文主要以離心風(fēng)機的網(wǎng)格劃分為例，介紹HyperMesh在流體網(wǎng)格劃分領(lǐng)域的應(yīng)用
2案例分析
問題描述：該案例主要包括外殼、發(fā)熱器件及熱管部分固體部分網(wǎng)格、空間流體部分網(wǎng)格，如圖1所示。其中離心風(fēng)機流體部分由于外形復(fù)雜，可以快速生成非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。外殼和固體部分根據(jù)其扁平的外形特點使用拉伸的方式生成六面體網(wǎng)格。
選擇 CFD user profile，離心風(fēng)機流體部分如圖2，首先生成外包面以及風(fēng)扇表面的網(wǎng)格，分別放入不同的組件中，如圖3所示，網(wǎng)格的類型可以選為三角形、四邊形或混合網(wǎng)格。然后，選擇CFD方式生成體網(wǎng)格，根據(jù)需要選擇所要生成邊界層的面網(wǎng)格，給出第層網(wǎng)格高度、層數(shù)和增長率生成空間實體網(wǎng)格。
展開 ANSA中流體網(wǎng)格的劃分
流體網(wǎng)格主要是流域的確定，再生成四面體單元。
不同流域的確定就顯得比較關(guān)鍵。Ansa中可以自動確認大小不同的流域，非常方便。
對于汽車、飛機 等零部件比較多的模型非常適用
1、 前期工作主要是確定流域
2、劃分好質(zhì)量合格的shell mesh
3、自動定義和命名多個流域
4、設(shè)置好參數(shù) 自動生成流體網(wǎng)格
ANSA中流體網(wǎng)格的劃分.pdf
什么是計算流體力學(xué) (CFD)的網(wǎng)格劃分技術(shù)？
建筑行業(yè)的設(shè)計師可以打印任意形狀的東西，比如彎曲的墻體；這就是一個網(wǎng)格。一個客戶在參觀后表示：‘這只是一個網(wǎng)格，就像他們在 CFD 中使用的那樣。’他們使用Pointwise的網(wǎng)格劃分功能對大型建筑特征進行 3D 打印：
Branch Technologies 使用 Pointwise 網(wǎng)格劃分技術(shù)構(gòu)建大型建筑級 3D 打印結(jié)構(gòu)；建議在WIFI環(huán)境下觀看并注意調(diào)整音量
潛艇項目尤其復(fù)雜，因為需要處理流體中非常精細的細節(jié)，所以網(wǎng)格單元非常小。而潛艇體積又非常龐大，所以任務(wù)十分艱巨。
華盛頓州的一個客戶在尋找讓魚類繞過水壩和發(fā)電站的方法。他們必須設(shè)計出魚的繞行管道，有些是被動的，有些是主動的。他們需要建立流體模型，讓魚順利游過。
展開 ANSA中劃分四面體網(wǎng)格的方法及步驟
1.問題描述
三維有限元的結(jié)構(gòu)的離散主要分為六面體網(wǎng)格和四面體網(wǎng)格。四面體網(wǎng)格作為有限元領(lǐng)域的重要角色，如何對結(jié)構(gòu)進行四面體網(wǎng)格劃分成為CAE工程師必須學(xué)習(xí)的技能。ANSA作為一款強大的有限元前處理軟件，其tigong了豐富的四面體網(wǎng)格劃分方法，如Best，F(xiàn)ree，Batch，Map，STL等，以及專門進行流體網(wǎng)格劃分的CFD方法。
2.幾何清理
網(wǎng)格劃分之前需對結(jié)構(gòu)的幾何進行清理，主要包括填補缺失的面，粘合自由邊，幾何簡化等。質(zhì)量好的幾何清理可以避免必要的工作重復(fù)，大量減少網(wǎng)格劃分所花時間。通過圖形界面窗口的下方功能按鈕對模型進行旋轉(zhuǎn)、縮放操縱，或控制幾何、網(wǎng)格的顯示等。
ANSA中的幾何清理主要在TOPO面板中進行。實體結(jié)構(gòu)都是封閉的幾何，因此完成幾何清理后，模型中應(yīng)該只有黃色和藍綠色的邊，而不存在顯示為紅色的自由邊。
3.網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置
在MESH面板進行網(wǎng)格參數(shù)的設(shè)置，包括設(shè)置單元的基本長度（功能Length），為重要特征分別設(shè)置節(jié)點分布（功能Spacing），或為了獲得較好的網(wǎng)格質(zhì)量，對網(wǎng)格控制邊上的單元數(shù)量進行設(shè)置（功能Number，Num+/-）等。
4.二維網(wǎng)格劃分
一般的四面體網(wǎng)格劃分都需要先在幾何面上生成二維網(wǎng)格，然后以此為基礎(chǔ)進行三維四面體網(wǎng)格劃分。ANSA默認生成混合網(wǎng)格，因此需要對網(wǎng)格類型進行專門設(shè)置，即將其設(shè)置為單純的三角形網(wǎng)格，具體如下圖所示。
如果想要生成高階網(wǎng)格，只需點擊一下網(wǎng)格類型設(shè)置旁的2nd Ord，使圖標(biāo)變?yōu)榧t色即可。上述設(shè)置選項也可在網(wǎng)格劃分方式的選項列表進行選擇。
設(shè)置完成后，選擇一種網(wǎng)格劃分方式進行二維三角形網(wǎng)格劃分。
展開 
Star-ccm+網(wǎng)格劃分技巧之網(wǎng)格類型及適用場合
以下網(wǎng)格類型不支持：Thin Mesher、Extruder Mesher、Generalized Cylinder Mesher、Advancing Layer Mesher。大家在使用時一定要注意劃分網(wǎng)格的類型
如有對starccm+軟件有興趣，可進入學(xué)習(xí)：CAE | STAR-CCM+流體CFD分析零基礎(chǔ)視頻教程
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6、Hypermesh軟件CAE流體網(wǎng)格劃分CFD前處理
7、CAE | STAR-CCM+流體CFD分析零基礎(chǔ)視頻教程
展開 目前流行的CFD網(wǎng)格劃分軟件，你了解幾個？
網(wǎng)格疏密分布。需要根據(jù)所求解的問題，提前預(yù)測測物理量分布，在梯度大的區(qū)域分布更密的網(wǎng)格。有時求解器提供的網(wǎng)格自適應(yīng)功能也能提供較好的網(wǎng)格劃分思路。
網(wǎng)格輸出。通常情況下可輸出為通用格式，如Fluent所支持的msh格式，可以被非常多的CFD軟件所支持。
公眾號：新能源汽車熱管理仿真技術(shù)
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展開 流體網(wǎng)格為什么有邊界層劃分
這個概念由近代流體力學(xué)的奠基人，德國人Ludwig Prandtl（普朗特）于1904年首先提出。從那時起，邊界層研究就成為流體力學(xué)中的一個重要課題和領(lǐng)域。
二、邊界層歷史起源
十九世紀末葉，流體力學(xué)這門科學(xué)開始沿著兩個方向發(fā)展，而這兩個方向?qū)嶋H上毫無共同之處。一個方向是理論流體動力學(xué)，它是從無摩擦、無粘性流體的Euler運動方程出發(fā)發(fā)展起來的，并達到了高度完善的程度。然而，由于這種所謂經(jīng)典流體動力學(xué)的結(jié)果與實驗結(jié)果有明顯的矛盾——尤其是關(guān)于管道和渠道中壓力損失這個非常重要的問題，以及關(guān)于在流體中運動物體的阻力問題——這就是達朗伯佯謬。正因為這樣，注重實際的工程師為了解決在技術(shù)迅速發(fā)展中所出現(xiàn)的重要問題，自行發(fā)展了一門高度經(jīng)驗性學(xué)科，即水力學(xué)。水力學(xué)以大量的實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，而且在方法上和研究對象上都與理論流體動力學(xué)大不相同。
二十世紀初，L.Prandtl因解決了如何統(tǒng)一這兩個背道而馳的流體動力學(xué)分支而著稱于世。他建立了理論和實驗之間的緊密聯(lián)系，并為流體力學(xué)的異常成功的發(fā)展鋪平了道路。就是在Prandtl之前，人們就已經(jīng)認識到：在很多情形下，經(jīng)典流體動力學(xué)的結(jié)果與試驗結(jié)果不符，是由于該理論忽略了流體的摩擦的緣故。而且，人們早就知道了有摩擦流動的完整的運動方程 (Navier-Stokes方程)。但是，因為求解這些方程在數(shù)學(xué)上及其困難（少數(shù)特殊情況除外），所以從理論上處理粘性流體運動的道路受到了阻礙。此外，在兩種最重要的流體，即水和空氣中，由于粘性很小，一般說來，由粘性摩擦而產(chǎn)生的力遠小于其它的力（重力和壓力）。
展開 網(wǎng)格劃分與流體力學(xué)數(shù)值模擬
不過一些特定情形下是可以有個大概的量級概念的，比如壁面處的邊界層的劃分。
對于一般湍流邊界層而言，壁面邊界層的厚度約1cm左右的量級，而其中又可分成層流底層、過渡層以及慣性層等，它們大概占整個邊界層的一定比例，因此大小量級也有，依據(jù)這樣劃分網(wǎng)格可以把壁面附近的流動比較好地刻畫，而不關(guān)心這里流動的就可以用壁面函數(shù)法，依據(jù)采用的不同的壁面函數(shù)，又可對近壁面處劃分不同的網(wǎng)格。
又比如，在非近壁面處，一般是有源的地方網(wǎng)格密一些，因為那塊梯度大，但是定量的比較困難。
還比如，DNS中的網(wǎng)格最小尺寸與湍流脈動的最小渦有關(guān)，這又與Re數(shù)大小有關(guān)，這可以有個定量的量級估計，但是確切應(yīng)該多大，還是沒有定論。
在實際應(yīng)用中，網(wǎng)格的劃分通常就是按照以上一些基本的原則進行，然后，如果要得到一個與網(wǎng)格無關(guān)的計算結(jié)果，往往要加密網(wǎng)格，在不同的網(wǎng)格上試驗，得到與網(wǎng)格無關(guān)的結(jié)果才行。這就是有些英文文獻里說的網(wǎng)格無關(guān)性檢驗。于一般湍流邊界層而言，壁面邊界層的厚度約1cm左右的量級，而其中又可分成層流底層、過渡層以及慣性層等，它們大概占整個邊界層的一定比例，因此大小量級也有，依據(jù)這樣劃分網(wǎng)格可以把壁面附近的流動比較好地刻畫，而不關(guān)心這里流動的就可以用壁面函數(shù)法，依據(jù)采用的不同的壁面函數(shù)，又可對近壁面處劃分不同的網(wǎng)格。
又比如，在非近壁面處，一般是有源的地方網(wǎng)格密一些，因為那塊梯度大，但是定量的比較困難。
還比如，DNS中的網(wǎng)格最小尺寸與湍流脈動的最小渦有關(guān)，這又與Re數(shù)大小有關(guān)，這可以有個定量的量級估計，但是確切應(yīng)該多大，還是沒有定論。
在實際應(yīng)用中，網(wǎng)格的劃分通常就是按照以上一些基本的原則進行，然后，如果要得到一個與網(wǎng)格無關(guān)的計算結(jié)果，往往要加密網(wǎng)格，在不同的網(wǎng)格上試驗，得到與網(wǎng)格無關(guān)的結(jié)果才行。這就是有些英文文獻里說的網(wǎng)格無關(guān)性檢驗。
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【流體】 完美的渦輪機械網(wǎng)格劃分，你需要這5條建議
將流體域離散為包含四邊形/六面體、三角形/四面體以及棱柱體等細小單元的過程稱之為網(wǎng)格劃分，而對旋轉(zhuǎn)機器/渦輪機械進行網(wǎng)格劃分則是CFD玩家們公認的最復(fù)雜和最具挑戰(zhàn)性的工作之一。
對渦輪/旋轉(zhuǎn)機械進行網(wǎng)格劃分分為以下步驟：
1 選擇網(wǎng)格類型
為了模擬得到精確的流場，渦輪機械的CFD計算需要高質(zhì)量的六面體網(wǎng)格。基于多塊（Multi-block）方法的結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格比非結(jié)構(gòu)的四面體網(wǎng)格具有下列優(yōu)勢：
● 更少的網(wǎng)格單元數(shù)目
● 更高的計算精度
● 高解析度的邊界層網(wǎng)格
● 允許比非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格具有更大的縱橫比（aspect ratio）
當(dāng)網(wǎng)格與流動方向?qū)R時，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格可以顯著減小計算誤差。但是當(dāng)幾何變得復(fù)雜時，網(wǎng)格的質(zhì)量會下降。所以，在CAD幾何文件清理之后，就應(yīng)該著手探究生成多塊結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格的可行性。
對復(fù)雜的或者奇形怪狀的幾何，六面體網(wǎng)格很難生成，非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格應(yīng)運而生。這種情況下，在邊界附近生成高質(zhì)量的棱柱層網(wǎng)格變得尤其重要，這對求解邊界層流動以及保持湍流模型所需的Yplus值意義重大。
在一些情況下，我們也需要混合網(wǎng)格，例如，葉輪（旋轉(zhuǎn)域）區(qū)域采用六面體網(wǎng)格，而渦殼（靜止域）區(qū)域則采用四面體+棱柱層網(wǎng)格。這種情況下，則可能產(chǎn)生非共形交界面（non-conformal interface）。
通常，多塊六面體網(wǎng)格較多用于軸流（axial flow）機械，而混合網(wǎng)格則多用于徑向流/離心流（radial/centrifugal）以及混合流動機械。
展開 如何用hypermesh生成包含interface的流體網(wǎng)格-ujs
在計算氣動聲學(xué)的時候，有些情況是需要我們提取流體計算的結(jié)果作為聲學(xué)分析的邊界條件，
但是，有些流體網(wǎng)格因為物理模型的問題需要我們設(shè)定interface，恰恰你是機械，對流體了解一點，又不想花費太多時間來學(xué)習(xí)專業(yè)的流體劃分網(wǎng)格，下面這個貼子應(yīng)該多少會起到幫助。
題目《如何用hypermesh生成包含interface的流體網(wǎng)格-ujs》
hypermesh中如何設(shè)定interface面.pdf
流固耦合經(jīng)驗總結(jié)
2)好像在設(shè)臵的時候流體是沒有材料屬性的，只是在Fluid Property里面設(shè)臵一些密度粘度什么的，只有固體才設(shè)臵有材料屬性，但是在劃分網(wǎng)格的時候不是要選擇網(wǎng)格類型和網(wǎng)格材料嗎？流體網(wǎng)格劃分的時候網(wǎng)格材料就默認為是固體的材料了（materal number 1)，不知道怎么能改過來？（在GUI形式下實現(xiàn)網(wǎng)格劃分的時候遇到的問題）
A：在命令流中，設(shè)臵fluid 141（142）單元之后，加一句keyopt,1（注意：是單元編號，不是單元號）,4,1.就可以了。只有打開這個，才能讓141（142）單元實現(xiàn)ALE的功能。本人一般都用命令流，所以在劃分網(wǎng)格時候都是直接指定劃分的單元類型和材料類型。至于材料的屬性，只要是在/solu之前就可以。所以我說不需要分順序。
Q：那固體的設(shè)定單元以后，還用keyopt命令嗎？因為我的固體單元編號是2，所以是不是也得設(shè)臵keyopt，2，4，1？
還有一個問題是你在劃分流體網(wǎng)格的時候指定的材料類型是什么？
因為一般是不定義流體的材料類型的，只有固體才有定義材料類型，而流體的只是在Fluid Property里面設(shè)定。
A：固體單元似乎沒有ALE這個說法。一般來說，劃分流體網(wǎng)格的時候，都默認流體為1號材料。不信你試試看，改為2號就會出錯。
Q：我現(xiàn)在可以算通了，但是我是在材料屬性里面另外添加了一個材料編號，設(shè)臵了流體的材料特性（密度和粘度）。然后在流體網(wǎng)格劃分的時候材料項就選擇了流體的材料編號2，不知道這樣會不會和在Fluid Property中設(shè)臵的密度和粘度重合。
A：可以去試試看。從幫助中的例子（活塞）看，似乎它在流場網(wǎng)格劃分中就根本沒有指定材料號。固體材料編號為1。看來也是可以的！
展開 ANSYS-Meshing網(wǎng)格劃分教程-06manifold網(wǎng)格劃分
02 進入meshing模塊，設(shè)置如下：
generate mesh，劃分網(wǎng)格。
Auto-Manifold.7z
ANSYS-Meshing網(wǎng)格劃分教程-08多區(qū)域劃分網(wǎng)格2
02 進入meshing模塊，設(shè)置如下：
generate mesh，劃分網(wǎng)格
2-pipe-tank.7z
ANSYS Fluent Meshing-離心泵性能仿真網(wǎng)格劃分案例
本教程介紹離心泵性能仿真前處理過程，借助Fluent Meshing 2020R1版本中的Fault-tolerant Meshing 工作流，讓離心泵計算域網(wǎng)格劃分變得簡單、高效；
一、SCDM模型處理
由Solidworks軟件對離心泵三維模型進行建模，主要包括蝸殼，帶有蓋板的葉輪兩部分；
模型導(dǎo)入SCDM中，創(chuàng)建輔助面，封閉葉輪和蝸殼，用于蝸殼和葉輪水體的抽取；
注，適當(dāng)延長Caps生成線，避免由于旋轉(zhuǎn)造成模型的不封閉（軟件兼容問題）
注，把蝸殼模型和“caps”定義一個組件，作為一個“Object”，避免抽取流體域失敗（提示有漏洞）；葉輪模型通過選中葉輪出口邊線進行填充，“con”定義為單獨組件，用于創(chuàng)建“Construction Surface”，應(yīng)用“Surface Mesh”；通過群組功能創(chuàng)建“Inlet”和“Outlet”邊界，用于模型封閉抽取流體域；
模型另存為“*fmd”格式；
二、Fluent Meshing網(wǎng)格劃分
1、啟動FM 2020R1，選擇“FTM”工作流，加載離心泵幾何模型；
2、模型描述；
封閉葉輪進口，蝸殼出口；創(chuàng)建“Construction Surface”；分別定義蝸殼材料點和葉輪材料點；
3、更新計算域（“Wrap”抽取蝸殼流體域，“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
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