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Hypermesh聯合Fluent仿真：教你創建CFD邊界層網格 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，邊界層網格如何創建，以及內部的四面體網格如何創建的問題，不包含求解器分析部分。

Generate the Boundary Layer and Tetrahedral Core Mesh 點Mesh生成邊界層體網格。 合理控制修改層數、第一層厚度、增長率等參數，使得邊界層不超出壁面 6.

編輯 使用3d>CFD tetramesh命令進行流體網格劃分,，選擇需要做邊界層的comp和不需要做邊界層的comp，兩種comp需要能構成完整封閉的空間才能生成實體流體域網格：?編輯?編輯 流體網格生成完畢，可查看其內部實體網格： ? 編輯 新建一個以fluid為起始命名的comp，將剛才生成的實體的四面體流體網格移動到該

創建網格控制實體 引入額外的面和邊來控制網格有一個缺點：網格需要與這些額外的實體一致。當引入邊界層網格時，可能會帶來問題。COMSOL Multiphysics 采用一種方法，即在對體進行網格劃分后，將邊界層網格推入域中。域中的單元需要為邊界層單元留出空間，邊界層單元可以在面內移動，也可以沿著邊移動，但不能脫離面或遠離邊。

其中，采用ICEM劃分的高質量結構網格對仿真精度起決定性作用：結構化網格的規整拓撲特性可精確捕捉攪拌區復雜渦流，確保流場計算結果可靠性；其邊界層控制能力還能有效模擬近壁面湍流特性。若網格質量不足，易導致數值擴散或收斂困難，使仿真結果偏離實際物理現象。因此，ICEM生成的高質量結構網格是獲得準確攪拌釜仿真數據的重要基礎。

下載地址：精通CFD動網格工程仿真與案例實戰

”基于創建的“Construction Surface”抽取葉輪水體域）；4、尺寸函數定義，“Curvature”尺寸函數定義；“Proximity”尺寸函數定義；限制“交界面”網格尺寸不超過20mm；5、面網格生成；6、添加兩層邊界層，填充體網格，體網格數約120萬；三、Fluent MRF求解旋轉域定義，葉輪繞“X”軸逆時針旋轉

6、添加兩層邊界層，填充體網格，體網格數約120萬； 三、Fluent MRF求解 旋轉域定義，葉輪繞“X”軸逆時針旋轉，轉速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

在風力渦輪機葉片后面的尾流區域中創建用于網格細化的密度框。 使用 Delaunay 算法創建體積網格。 設置棱柱網格參數，然后從零件列表中選擇 Wind turbine 以在其上創建棱柱層。 最初計算 5-7 層的棱柱網格，然后從編輯網格菜單中創建更多層，方法是將每層拆分為 3 層，從而制作 15-21 個棱柱層用于邊界層捕獲。

創建網格控制實體 引入額外的面和邊來控制網格有一個缺點：網格需要與這些額外的實體一致。當引入邊界層網格時，可能會帶來問題。COMSOL Multiphysics 采用一種方法，即在對體進行網格剖分后，將邊界層網格推入域中。域中的單元需要為邊界層單元留出空間，邊界層單元可以在面內移動，也可以沿著邊移動，但不能脫離面或遠離邊。

好的網格如何去評價一個網格劃分的好壞呢？劃分的網格必須能夠捕捉一定的物理場，比如邊界層中的流動（如果你關心的話），傳熱，流動尾跡，流動梯度等等。那么這些就會涉及到邊界層的劃分。邊界層劃分準則：對于一般的湍流來講，邊界層必須要做，而且不同的湍流模型都會對邊界層的Y+提出要求。

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級網格生成策略、CFD工程師學習多物理場仿真的網格適應性優化方法，以及航空航天領域研究人員構建高升力構型數值模擬的技術框架。 ?1 導入幾何模型 在固定翼無人機流場仿真中，Fluent Meshing的網格劃分流程始于幾何模型的預處理階段。

2018: Mosaic Meshing 和 Spray Break-up 模型在保持網格質量的同時，在復雜幾何體中的不同類型的網格元素之間進行過渡一直是主要的網格劃分挑戰，尤其是在從邊界層棱柱過渡到遠離壁的六角形元素時。2018 年，Fluent 引入了Mosaic 網格劃分，通過自動連接不同類型的網格與高質量的多面體元素來應對這一挑戰。

工程師通常使用像Ansys TurboGrid?渦輪葉片網格劃分軟件這樣的工具，為已知拓撲自動創建高效、準確的邊界層網格。由于CFD程序會求解模型中每個網格單元中的流動，因此形狀均勻網格的任何變形，或單元尺寸的突然變化，都會導致求解中的數值誤差。構建CFD模型的工程師在創建網格過程中會花費大量時間，以確保其網格表現良好且高效，這是因為網格單元的數量決定了運行時間。

圖8 Fluent中網格導入提示信息 圖9 Fluent中顯示的網格 導入至FLUENT中的網格如圖9所示。在這里要提醒的是，為了在FLUENT中正常使用這些網格，需要在ICEM CFD中確定好邊界名稱、域名稱等相應的Part，可以以將網格單元添加至part的方式進行創建。 OK，大功告成，就是這么簡單。

使用 CFD 工具確保結果的準確性 正確的 CFD 工具將簡化給定流場的域創建、湍流建模、網格劃分和求解控制方程的過程。可視化和表征固體邊界附近的流動行為以及與流體的相互作用的能力使工程師能夠分析壁面剪切應力和摩擦速度等參數。結果可用于計算 Y+ 和邊界層厚度。為每個模擬選擇合適的 Y+ 值的能力提高了 CFD 模擬的準確性和可靠性水平。

計算區域和邊界條件被分割了，原因是邊界層網格所導致的。可以在ANSA中合并，也可以直接在Fluent中合并，并不影響后續計算。

為演示起見，這個案例采用穩態CFD和離散元單向耦合。首先在SpaceClaim中刪去一些細微特征以保證后續得到質量較高的網格。模型關于xy平面對稱，為減少計算網格數量，在抽取流體域之后取1/2模型為計算區域。同時在料滾周圍創建一個圓柱作為MRF(Multi-Reference Frame)方法的空氣旋轉域和靜止域的邊界，后續將在旋轉域中使用一個轉速為52rpm的旋轉坐標系。

眾所周知，HyperMesh是一款卓越的前處理軟件，擁有無與倫比的網格劃分能力。筆者用過的最好用的前處理軟件，一款是ANSA，另一款就是HyperMesh。HyperMesh開放的架構提供了廣泛的CAD、CAE和CFD軟件接口，并且支持用戶自定義，從而可以和任何仿真環境無縫集成。 ANSYS功能強大，現在已成為國際最流行的有限元分析軟件，在歷年的FEA評比中都名列第一。