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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。

1.2 流體域抽取創建外部流體域：在SpaceClaim中，選擇“準備”選項卡，使用“外殼”工具沿風機周圍生成長方體流體域，可以鍵盤上直接輸入數值。建議尺寸為風機幾何的20-30倍。拉伸操作時勾選“No Merge”選項，避免流體域與固體區域自動合并，確保后續邊界條件獨立設置。 右鍵單擊塔筒或葉片，選擇抑制固體區域，僅保留流體域。

今天我們主要給大家帶來 Fluent Meshing 中的多域（Multizone）網格。1 多域（Multizone）網格為了為復雜的幾何配置創建純（六邊形）網格，有時可能會被迫手動將幾何體分解或切片為單獨的實體（這說明多域網格的劃分有時需要人為的在幾何階段進行幾何切分）。

創建周期性區域，Model<Symmetry<Insert<Periodic Region。

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。最后將旋轉與和靜止域之間進行共享拓撲，確保網格共節點。

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。

CDAT 文件可僅保存特定區域的部分物理量數據。如上圖所示，CDAT 文件中僅保存流體域“fluid_sphere”和固體表面“wall_x_1”、“wall_x_2”的壓力值。 CFD-Post 讀取 CDAT 文件后，CFD-Post 創建的截面上壓力分布如下圖所示，僅“fluid_sphere”區域有數據，在其他區域無數據。

2.4 Y+/Y*自適應 由于當創建網格時，規定近壁處計算要求常常是很困難的，所以在計算過程中和自適應提供了能細化和粗化沿壁面的網格的能力。可以通過Y+或Y 的范圍來細化局部區域，一般在流體耦合計算時常用。這方法用來在規定的粘性流體壁面區域的邊界網格單元上計算y和，并且標記和(或)調整合適的網格單元。

（3）創建block。注意這里創建block的時候要選擇劃分結構網格的幾何。 做完以上工作后，就可以分別進行網格劃分了。 第一個問題：交界面的處理 不同的求解器，處理方式不同。這里只說cfx與fluent。ICEM CFD對CFX的支持非常好，直接將網格導出至CFX中能夠識別出interface對，我們在cfx-pre中設置interface就可以將區域聯通了。

本案例應用Fluent Turbo工作流設置流體流動模擬來評估1.5級壓縮機的性能。Turbo工作流可以在Fluent中很容易地進行渦輪機械分析設置，允許在其中描述渦輪機器的類型及其參數配置，導入計算網格，并定義渦輪相關的工況條件，創建渦輪機械特定拓撲和報告工具。 注意：Turbo工作流是Fluent最新版本提供的功能。

ANSYS Fluent的伴隨求解器，提供了一個基于梯度的優化器，可以自動創建一系列的設計迭代，用于形狀優化和湍流模型優化。對于形狀優化，網格會自動變形到最優形狀，以滿足多個工作條件下的多個目標。

3.4 計算區域設置 打開 inlet區域設置對話框，激活選項 Frame Motion，指定轉速為**-155733 rev/min** 將inlet區域的參數復制到另外兩個區域 注：葉輪轉速采用右手定則確定。

（2）在滑動網格交界面以外的區域，網格必須被單面網格區域包圍。 （3）如果網格周圍區域中有雙側壁面區域，則必須首先將壁面和陰影區分割開，再用滑動交界面將二者耦合起來。 （4）如果動態網格附近包含周期性區域，則只能用FLUENT 的串行版求解，但是如果周期性區域被設置為周期性非正則交界面，則可以用FLUENT 的并行版求解。

如果后續對于主翼、垂尾、副翼、尾噴等部位有不同的網格局部加密要求，也可以提前在SpaceClaim中包圍這些部位分別創建BOI幾何并設置Name Selection。這里不做演示。 因為后續需要為戰機設置外流場的Enclosure，保存為scdoc文件并導入Fluent Meshing的Fault-Tolerant流程中。

; 三部分相互連接的交界面上的網格是非正則的，及交界面兩側區域在交界面位置的網格節點是不共用的，而是在Fluent中采用Interface進行數據交互_

這意味著在初始實驗設計（DOE）后，AMOP會自動為輸出創建MOP。AMOP可以通過元建模定位高敏感度區域，以及確定在哪些區域可以通過增加新的觀測點來提高模型質量。根據該分析結果，AMOP會自動運行新的仿真，以供未來的設計迭代使用。通過這種方式，AMOP在需要的地方重新定義DOE，以實現最佳元模型質量，從而減少手動輸入和仿真次數。

圖1 仿真后處理，是將ANSYS Fluent計算完成后的結果進行展示和交流的有效手段。ANSYS Workbench平臺下的CFD-Post模塊功能全面，操作性強，非常適合用于Fluent計算結果的后處理。CFD-Post后處理的基本流程是：確定位置à通過變量/表達式提取數據à在給定位置生成數據。 因此對于后處理而言，“位置”的概念是非常重要的。