流道提取
關注創建者：老曾 創建時間：2018-06-27
流道提取的視頻教程
fluent水冷電機仿真
講解fluent進行水冷電機仿真的完整步驟及參數設置，從模型導入，模型修復及簡化，如何提取流道，網格如何劃分，接觸設置到fluent中參數設置，手把手詳細講解每一個過程，通過模仿本實例，可以讓相關電機設計人員快速上手。
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流道提取的實例教程
如果要對其做流體力學仿真，那么首先要對其進行流道的提取。
下面是老曾最近的一個項目的一部分，由三個零件組成的裝配體。分別是箱體，旋轉軸和葉輪，要提取其流道進行流體仿真。如下圖所示，葉輪零件表面復雜，不可能將流體通道用3D重畫一次。但是一般的三維軟件通過布爾操作可以快速提取復雜流道。下面是用SolidWorks進行操作步驟。
1. 將“裝配體”保存為“零件”，因為保存為“零件”后就可以對其進行拉伸切除等操作。
“另存為” —>保存類型選擇“零件（part）”
2. 關閉裝配體，打開剛才保存的零件。你可以看到左手的設計樹中變成三個實體，軟件的頂部變成了可以零件操作的拉伸切除等等。
展開 上篇文章提到了如何用SolidWorks提取復雜流道。下面，教你另外一種方法提取復雜流道。利用ANSYS Workbench里面的Geometry模塊進行提取。
示例模型，依然用上篇的模型，三個零件組成的具有復雜表面的裝配體。如下面所示。
1. 打開ANSYS Workbench平臺。
2. 調用Geometry模塊。
3. 導入SolidWorks的三維模型。
4. 雙擊鼠標左鍵Geometry，打開模塊的界面。點擊界面上的“Generate”按鈕，將導入的模型生成在軟件中。
5. 在進口處，生成一個面進行封閉。“Concept”—>“Surfaces from Edges”
6. 選擇進口邊界的線條，按住“Ctrl”鍵可以多選。點擊“Generate”按鈕生成進口面。
7. 如此方法，生成出口面。生成后可以在軟件界面左邊看到兩個面。
展開 幾何框架
考慮在這樣的蝸殼幾何生成結構化網格，那么就需要要為網格系統提取一些有用的信息。對于各類復雜幾何，是不可能只以一種方式來自動生成結構化網格。我們所做的不僅是生成出新設計的網格，還基于CAESES軟件建立一套基于模型參數化的幾何框架（能引導生成結構化網格），它在某種邏輯上展示了網格是如何劃分的，然后用該幾何框架生成結構畫網格。下圖展示了幾何框架是如何布置的。
通過這些幾何信息，實現了對這個復雜幾何結構的結構化網格劃分。由于這些內部曲線是模型本身的一部分，所以當修改蝸殼的設計變量時，它們也會自動調整。對于無界面使用者，也可以在優化過程中通過腳本形式創建幾何，實現相同的效果，例如通過外部優化工具控制。這也使得該方法能直接適用于HPC環境。
延伸方案
創建幾何框架是一個額外的工作（加上創建自動化腳本以及相關工作）。然而，以一種靈活的方式來創建該幾何模型，對于日后遇到類似項目時，就可以重復使用這套模型。例如，增壓器渦輪葉片的周期性流道提取工作，就是一個創建參數化模型及幾何框架的過程。用戶僅需要創建一次模型，在今后的葉輪項目中重復使用，即使葉片形狀發生改變，如下動圖所示。
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展開 支持GeomTurbo文件豐富的導出功能，支持是否獨立輸出子午流道、控制各截面葉型點數等功能；
15. 支持豐富的hub、shroud的數據格式；
16. 支持CDA葉型最大擾度計算的功能以及最大擾度位置的計算；
17. 支持先進葉型添加四段圓弧葉型以及自定義厚度支持；
18. 優化全周葉片顯示功能的速度問題；
19. 參考俄方文件對常規葉片造型進行優化改進；
20. 支持最終的自動生成報告功能，后處理圖要相對美觀
21. 支持生成坐標的輸出功能；
22. 提供豐富的幫助文檔和實例教程；
23. 保證軟件的穩定性和兼容性
3.2 葉片參數化擬合模塊
1. 對葉片進行全參數化擬合，包括葉片的各截面型線（以中弧線+厚度分布的方式）、積疊線，并生成葉片造型參數。
2. 提供Bezier、B樣條以及NURBS等多種參數化擬合方式
3. 具備輸出葉片擬合參數文件，文件數據格式與葉片造型設計時輸入格式一致。
4. 支持將離散點的葉型數據在UG中快速生成葉片幾何模型，提供AutoGrid（*.geomturbo）幾何數據的導入功能，一鍵導入自動生成UG幾何模型。
5. 最終提供葉片參數化擬合使用教程。
3.3 葉片幾何及網格數據轉換模塊
1. 能指定葉片輸出的葉型截面數和各個葉型截面輸出的數據點數
2. 截面數據提取可以按流面或者平面方式進行，可以快速實現葉片加工坐標生成
3. 可以實現具有單列葉片和多列葉片等葉片幾何數據轉換
4. 可以實現葉片幾何（*.prt等）轉換成AutoGrid以及TurboGrid格式
5. 具有對子午流道提取功能，提供線段、B樣條方式。
6. 自動完成AutoGrid生成網格數據文件的解析。
7.
展開 4、通過布爾命令提取流道，需要從微流體零件中，構建需要分析的流道區域。
創建一個拉伸，將整個器件覆蓋住。
對拉伸部件和原有部件進行求差布爾命令，提取出所需的流道。
5、通過視圖--相機--視圖比例設置，調整展示比例，便于設置。
薄型的幾何，在厚度上進行觀察和設置比較困難，需要特別放大才能看到細節。
通過比例修改 ，放大厚度方向。 放大后可以很清晰看到細節，便于設置。
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4、通過布爾命令提取流道，需要從微流體零件中，構建需要分析的流道區域。
創建一個拉伸，將整個器件覆蓋住。
對拉伸部件和原有部件進行求差布爾命令，提取出所需的流道。
5、通過視圖--相機--視圖比例設置，調整展示比例，便于設置。
薄型的幾何，在厚度上進行觀察和設置比較困難，需要特別放大才能看到細節。
通過比例修改 ，放大厚度方向。
通過使用ANSYS SCDM工具，可以大概在一天時間內去除模型中其他的細節，并且提取出流道。
模型處理后提取出的空調內機內部流道
再使用ANSYS SCDM進行合理的模型切割，可以在ANSYS Meshing中生成高質量的網格。從下圖中可以看到葉輪內部劃分精細的六面體網格，其他其余為四面體網格，網格數量約為500萬。
例如，增壓器渦輪葉片的周期性流道提取工作，就是一個創建參數化模型及幾何框架的過程。用戶僅需要創建一次模型，在今后的葉輪項目中重復使用，即使葉片形狀發生改變，如下動圖所示。
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具有對子午流道提取功能，提供線段、B樣條方式。
6. 自動完成AutoGrid生成網格數據文件的解析。
7. 自動整理AutoGrid所有數據文件，將所有信息統一到新的CGNS網格數據文件中，自動生成包含所有數據的CGNS文件，可順利導入到CFX中。
8. 最終提供幾何、網格數據轉換使用教程。
9.
上篇文章提到了如何用SolidWorks提取復雜流道。下面，教你另外一種方法提取復雜流道。利用ANSYS Workbench里面的Geometry模塊進行提取。
示例模型，依然用上篇的模型，三個零件組成的具有復雜表面的裝配體。如下面所示。
1. 打開ANSYS Workbench平臺。
2. 調用Geometry模塊。
3. 導入SolidWorks的三維模型。
如果要對其做流體力學仿真，那么首先要對其進行流道的提取。
下面是老曾最近的一個項目的一部分，由三個零件組成的裝配體。分別是箱體，旋轉軸和葉輪，要提取其流道進行流體仿真。如下圖所示，葉輪零件表面復雜，不可能將流體通道用3D重畫一次。但是一般的三維軟件通過布爾操作可以快速提取復雜流道。下面是用SolidWorks進行操作步驟。
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