CFD网格你应该了解的常识 附精通CFD动网格工程仿真与案例实战下载


明确计算问题

首先要明确你所要计算的问题是什么问题,关注的是局部的细节流动流动还是整体流动。明确这些问题直接决定你划分网格的策略和方法

选择合适的网格划分办法

对于一个CFD的计算网格你需要明确,你所需要的最低的网格质量是多少?你所能接受的网格数是多少,你需要划分的网格是结构网格还是非结构网格(这将决定你在划分网格上所花费的时间)。

好的网格

如何去评价一个网格划分的好坏呢?

划分的网格必须能够捕捉一定的物理场,比如边界层中的流动(如果你关心的话),传热,流动尾迹,流动梯度等等。那么这些就会涉及到边界层的划分。

边界层划分准则:对于一般的湍流来讲,边界层必须要做,而且不同的湍流模型都会对边界层的Y+提出要求。一般来讲,边界层的层数一般在10-15层左右,而且增长率一般在1.2-1.3,而且对于传热来讲你的Y+应该控制在1左右,对于转戾来讲你的Y+也应该控制在1左右。

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在一般的CFD求解器中都会对网格的质量提出要求,比如在ICEM中,就会提供一个综合的评价要求,对于一般的流动会要求网格的综合质量要大于0.3,ANSYS Meshing也会提供这样的一个综合评价要求。而在Fluent Meshing中则会单独去评价网格的质量,比如从网格的斜率,网格的长宽比,等等,当然其他软件也会提供这样的评价标准。那么应该从哪几个角度去评价一个网格的好坏呢。一般会从以下三个方面:

1.网格斜率

一般这个值不应该大于0.95,我们一般会取0.9,越小越好,正交性大于0.1

2.网格的长宽比

这个最直观的就是网格的矮胖还是高瘦,在网格中,矮胖是比较受欢迎的。长宽比应该小于100

3.网格的尺度

这里指的是临近网格的网格尺度不应该差的太多,所以要求大尺度网格和小尺度网格应该光滑过度,比例一般是1.5-2.而且应该做网格自适应网格加密。

非结构网格和结构网格

看过很多论坛在讨论网格应该划分结构网格还是非结构网格。其实小编就像说一句,如果懒就去画非结构网格,如果不懒就去划分结构网格,毕竟分块是一个很浩大的工程...

这里再讲一下非结构网格和结构网格的区别:

1.非结构网格有四面体网格和多面体网格,四面体网格相对于多面体网格插值快,但是相当于六面体插值慢,所以六面体网格的计算速度快。

2.非结构网格的适应性好,很多复杂的模型是只能划分非结构网格的,当然如果你足够有耐性有技巧,分块做结构网格也是可以实现的。但是对于某些特定的东西,比如模型的尺度相差很大的,比如油膜,你只能去做结构网格了,非结构网格根本满足不了,因为映射会是乱的。

3.如果你的网格和你的流动方向一致的话,六面体网格所带来的数值耗散会比四面体/多面体网格好的多。

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4.如果流动方向和网格方向不一致的话,那么两者的数值耗散是差不多的。

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5.六面体网格更能实现网格控制。

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