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C5-實例－棱柱網格WaterJacketV10.pdf

C4-棱柱體網格自動生成V10.pdf

邊界層網格構建時，在機翼表面設置5層棱柱層，首層高度0.01mm保證Y+<1，膨脹比1.2，總厚度占邊界層位移厚度的80%，該設置能精確捕捉翼型表面的流動分離現象。 最終體網格生成階段采用Poly網格類型，在機翼表面10mm范圍內生成多面體邊界層，邊界層區域使用棱柱層主導網格。

查看入口直徑，為8mm，則基本尺寸設置為8mm，網格要在這個方向畫十層網格，所以最小尺寸為直徑的10~15%，設置15%就行了，不然生成的網格太多了。設置棱柱層為3層，棱柱層延伸為1.2，棱柱層厚度為0.6mm（絕對尺寸）。一般棱柱層厚度為入口半徑（4mm）的10%，取了0.6mm。稍微大了一點點。

六面體映射（Hex-Map）：使用六面體網格單元填充選定區域。 棱柱單元（Prism）：用棱鏡元素填充選定區域。 混合（Mixed）：除了一些棱鏡棱柱網格單元外，還用六面體網格填充選定的區域。

不同的網格劃分軟件，對幾何要素的控制力是不同的。另外，不同的格式對于幾何要素的把控也是不同的，有些軟件沒有 Block 這個概念，有些則不能處理多區域的網格。2）網格形狀及拓撲結構網格形狀種類眾多，每個軟件支持的網格形狀類型也不完全一樣，其中主要常用的有6種：三角形網格、四邊形網格、四面體網格、六面體網格、棱柱網格和金字塔網格。

更多網格洞察檢查命令中可用的度量函數可以進一步了解網格的狀態和質量。您現在可以根據單元類型為它們著色：六面體、四面體、棱柱或金字塔，而不是根據計算的度量函數的值為網格單元著色。這讓用戶可以看到（在圖 3 中）T-Rex 網格在邊界層區域中的解析情況。圖 2. 亞琛渦輪機混合網格的剖切圖已按單元類型著色（紅色=四面體，黃色=金字塔，綠色=棱柱，藍色=六面體）。

Pointwise可以生成結構化、非結構化、混合化、超集和高階網格。其生成的元素類型包括三角形、四邊形、四面體、金字塔、棱柱體和六面體。Pointwise將整個計算空間劃分為一個或多個子區域，稱為塊。二維塊完全由表面單元組成，而三維塊則完全包含體積單元。每個區塊的類型可以是結構化、非結構化或混合型。

較佳展弦比的邊棱柱體元素 V.S. 較差展弦比的邊四面體元素 棱柱體(Prism)元素的展弦比 棱柱體的展弦比定義為 (Aupper+Alower)/2，Aupper 是棱柱體上方三角形的展弦比；Alower 是棱柱體下方三角形的展弦比。棱柱體展弦比的計算方式是依據三角形的展弦比，也是也是介于 0 與 1 之間。展弦比越大，棱柱體品質越好。計算展弦比定義時，排除棱柱體的高度。

Fidelity Pointwise 中基于優化的平滑技術有望通過擠壓棱柱和六面體的混合物來準確解析粘性流中的邊界層。混合網格中的平滑Fidelity Pointwise 有兩種生成混合網格的技術：傳統的代數擠壓和各向異性四面體擠壓，也稱為T-Rex。這兩種技術都從三重或四重網格開始并向外推進，創建單元層（分別為棱柱和六面體）。

在一些情況下，我們也需要混合網格，例如，葉輪（旋轉域）區域采用六面體網格，而渦殼（靜止域）區域則采用四面體+棱柱層網格。

棱柱體不是網格主流形狀，一般作為非結構化六面體網格的補充搭配使用。當sweep端面不適合采用全四邊形網格填充時，可以局部采用三角形網格，三角形網格沿厚度方向掃略便形成了棱柱體單元（5面體）。

于是一個六面體元素可以有6種分割法而產生12個不同的棱柱體元素，而每個棱柱體元素則各有一個定義的展弦比。六面體元素的展弦比則是用這12個可能分割出的棱柱體元素，12展弦比中的最小值：AHexa = min(APrism1, APrism2,…, APrism12) . 歪斜率(Skewness)內層表面可為三角形或四角形。P 與 E 為表面 e 相鄰的網格區塊中心。

3、混合網格劃分為了完美兼顧準確度、速度和靈活性，一些現代 CFD 求解器會使用混合網格，它們由結構化模塊和非結構化區域以及許多不同的單元類型組成。通常情況下，近壁面網格將使用棱柱層來表示邊界層，然后隨著網格不斷偏離幾何模型而過渡到其他單元類型。為什么網格劃分很重要？網格的質量（由網格中每個單元的幾何指標衡量）會影響 CFD 解決方案的準確性和收斂性。

（1）創建自動化網格操作和選擇相關網格生成器； （2）選擇合適的基礎尺寸，定義棱柱層網格； （3）產生表面網格和體網格，并進行檢查； 4：網格劃分相關概念討論 （1）表面網格相關參數控制； （2）體網格模型介紹； （3）棱柱層網格劃分介紹； 5：冷板模型網格優化 （1）檢查表面網格及體網格質量

2.挑選相交區域中的表面網格，然后單擊 MDXCheckUnmatchedSurface 以尋找棱柱體網格的自由表面。 3.建立區塊 B 中的棱柱體表面元素。在此案例中，區塊 B 是具有棱柱體元素及四角元素的單一封閉表面網格（無網格自由邊或重迭元素）。 4.單擊 MDXCreateTetraMesh 以在區塊 B 中建立四面體 元素。

邊界層設置需在壁面邊界配置5~7層棱柱網格（首層高度根據y+＜5計算確定，通常為0.1~0.3mm），增長率采用1.2~1.5的指數分布，并在Mesh→Global Mesh Setup中開啟"Height Ratio Control"防止層間畸變。

典型的表面和體積網格控制包括默認的單元大小、最小和最大單元大小、單元生長速度、棱鏡層厚度、棱柱層數和允許的質量度量。文章來源：CAE虛擬與現實