BOI方法进行CFD网格局部加密

在划分CFD模型网格时，如果我们需要对局部某个区域进行网格加密处理，是有多种方法的，那么其中有一个比较方便的方法就是使用BOI方法，在几何模型处理过程建立BOI区域，在Fluent Meshing种就可以通过这些BOI区域对整体模型进行局部网格控制了。

图1 管道内流体域模型

(1)启动ANSYS Workbench，加载Geometry几何模型模块。

 图2  模型修复

(4)点击绿色对勾，完成多余线删除，完成后模型如图3所示。

 图3  修复后的模型

(5)接下来需要在网格加密区域创建BOI实体模型。在工具栏中点击Design下的Sketch Mode，进入草图模型，如图4所示。

 图4 进入草图模式

(6)进入草图模式之后，需要选择草图平面，这里直接选择默认的ZX平面，即模型的中心面，如图5所示。

 图5 草图平面

(7)在草图模式中，在已经选择的草图平面内，使用Rectangle功能，创建一个长方形，并使用Dimension标注草图尺寸，如图6所示。

 图6 草图尺寸

(8)在工具栏中点击End Sketch Editing结束草图创建，如图7所示。

图7 结束草图创建

(9)在工具栏中点击Pull，即拉伸功能，选择我们刚才创建的的这个平面，在Options-Pull中，选择No merge，即拉伸过程中不对生成的体进行布尔求和计算，同时选择中心面对称拉伸功能，如图8所示。

图8 草图拉伸

图9 拉伸长度

(11)拉伸完成后的模型，这个长方体实体模型就是我们在网格划分中需要使用到的BOI区域，同时将这个实体模型的名称修改为boi，如图10所示。

图10 BOI实体模型

(12)左键点击Groups，准备进行边界的命名工作。左键单击流体域入口面，在Groups中点击Create NS，在指定的选择中设定流体入口面名称为in，如图11所示。

图11 入口边界命名

(13)使用同样的方法，将两外两个边界面设定为出口边界面，分别为out1、out2，如图12所示。

图12 出口边界命名

(14)左键三击长方体模型，就可以选中该实体模型，并在Groups中点击Create NS，设定其名称为boi，如图13所示。

图13 boi区域命名

(15)至此，已经完成了几何模型的处理，退出SpaceClaim。在ANSYS Workbench平台内，加载一个Fluent (with Fluent Meshing)模块，并将其拖入A2单元格，如图14所示。

图14 Fluent (with Fluent Meshing)模块 

(16)双击B2单元格，并单击Start按钮，进入Fluent Meshing。进入Fluent Meshing之后，点击Workflow的Import Geometry，并在Import Geometry功能模块内，点击Import Geometry按钮导入几何模型，如图15所示。

图15 导入几何模型

(17)几何模型导入后，如图16所示。

图16 模型完成导入

(18)开始根据Workflow的流程步骤，对模型进行网格划分。在Add Local Sizing中，提示是否需要进行局部的网格控制，本实例中需要进行BOI局部控制，则在Would you like to add local sizing？之后选择yes，在Size Control Type中选择Body Of Influence，在Target Mesh Size中设定局部网格尺寸0.005m，并选择BOI区域geom:geom-boi，如图17所示，并点击Add Local Sizing完成局部网格控制。

图17 BOI网格控制

(19)在Generate the Surface Mesh中，设定最小面网格尺寸为0.01m，最大面网格尺寸为0.02m，并点击Generate the Surface Mesh生成Surface网格，如图18所示。

图18 面网格控制

(20)完成划分的面网格，如图19所示。

图19 Surface网格

(21)完成面网格之后，自动进入Describe Geometry流程，在Geometry Type中，选择第二项，即本模型包含了流体模型，如图20所示，并点击Describe Geometry，完成模型描述。

图20 模型描述

(22)在Update Boundaries中，设定各边界面的类型，入口in为速度入口边界，出口out为压力出口边界，如图21所示，并点击Update Boundaries完成边界类型的设定。

图21 边界类型

(23)在Update Regions中，可以看到模型有一个流体域，如图22所示，并点击Update Regions更新区域。

图22 更新区域

(24)在Add Boundary Layers中，对于边界层的设置，使用默认设置方法，如图23所示，并点击Add Boundary Layers完成边界层的设置。

图23 边界层设置

(25)在目录树中点击Generate the Volume Mesh，在Fill With中选择polyhedra，当然根据需要可以选择其它类型的网格，点击Generate the Volume Mesh进行网格的生成，如图24所示。

图24 网格生成

(26)我们可以很清楚地看到，中间区域已经通过BOI的方法，实现了局部的网格加密，如图25所示。

图25 网格加密