案例分享丨燃烧室模型的PERA SIM PreCFD高级CFD网格划分方法

PERA SIM PreCFD的前处理接口可以导入多种CAD模型，本案例导入的是x_t格式的几何文件。

图1- 1导入模型的文件格式

导入的几何文件是由一个固体零件组成的燃烧室模型，如图所示。几何在导入过程中会自动进行检查，当前在目录树中geometry节点下显示仅有double edges，没有single edges，说明当前的零件几何是封闭的实体。

图1- 2几何显示

PERA SIM PreCFD前处理模块提供了多种工具可以对几何模型进行修复。本案例中导入的几何模型发现在其腹部存在两个多余的面，选择Geometry-Quick Repair在左下方的属性栏中设置Stich参数，点击Repair，程序自动根据容差进行模型修复，修复后的模型如下图所示。

图2- 1模型修复

图2- 2体抽取工具

图2- 3抽取体

可以看到在目录树中geometry节点下，封闭的体积空间被命名为solid_1_S，若需要修改该名称，可先选中该名称，右键单击，选择Rename进行重命名。

图2- 4体名称的重新命名

点击工具栏中的选择面工具，按住ctrl依次选择需要命名的边界面，右键单击，在弹出的对话框中选择Move to Group，在页面左下方的属性栏中定义边界面的名称，点击Move，边界即被定义。

图2- 5定义边界名称

在本案例中通过上述方法，定义了inlet、outlet、wall、wall2四个边界名称。

图2-6边界名称显示

边界名称完成后，切换到mesh页面下，点击下方的Global选项，设置最大最小尺寸。

针对本案例中模型的具体尺寸，设置整体网格尺寸的最大值为0.002m，最小值为0.001m，并依据曲面的曲率角自动进行加密。激活边界层网格的划分，设置近壁面第一层网格高度为0.005m，各层之间的增长因子为1.2，一共4层边界层网格。

图2- 7全局网格设置

图2- 8参数设置

点击mesh页面下的Local Size选项，开始对网格参数进行局部设置。在Local Size Setting属性栏中对选中inlet边界，对其进行单独加密处理，定义最大面尺寸为0.002m，最小面尺寸为0.001m，增长率为1.2，法向曲率角为20度，参数设置完成后点击apply。

图2- 9局部网格参数设置

在mesh页面下，勾选Polyhedron，点击Volume Mesh选项下的Based on Geometry，程序自动根据设置的全局及局部变量进行网格的划分。 

图2- 10网格划分

最终形成的网格如下图所示：

图2- 11网格展示

体网格划分完成后，可以通过局部缩放或切片等功能对体网格进行查看。

图2- 12网格截面

PERA SIM PreCFD前处理模块具有多种网格质量的检查和评价标准，包括网格的体积、长宽比、正交质量、扭曲度等。下图展示了当前体网格的正交质量标准，可以看到最低的网格质量大于0.05，满足流体求解器的计算要求。

图2- 13网格质量检查

通过PERA SIM PreCFD输出的msh文件导入Fluent后可自动识别边界名称。

图2- 14网格导入fluent