ICEM CFD 学习笔记 结构网格的划分

ICEM CFD(The Integrated Computer Engineering and Manufacturing code for Computational Fluid Dynamics)是一种专业的 CAE前处理软件。

作为专业的前处理软件ICEM CFD可为所有世界流行的CAE软件提供高效可靠的分析模型。它拥有强大的CAD模型修复能力、自动中面抽取、独特的网格“雕塑”技术、网格编辑技术以及广泛的求解器支持能力。同时作为ANSYS家族的一款专业分析环境，还可以集成于ANSYS Workbench平台, 获得Workbench的所有优势。ICEM作为 fluent和CFX标配的网格划分软件，取代了GAMBIT的地位。

ICEM CFD的出现是结构网格划分领域的一个重大突破，它可以经由使用者不断优化调整，画出十分完美的结构网格。但其缺点也十分明显：学习成本较高，需要花费大量时间来学习并适应ICEM的网格划分方式，学习如何优化并获得令人满意的结构网格。

今天以下图的 三通管为例，介绍一下如何在ICEM中进行简单的结构网格划分。

第一步：导入模型。 此模型较为简单，既可以从专业的建模软件中导入，也可以直接在ICEM中通过基础的点线面建模建成。

第二步：右键Geometry中的Surfaces，勾选Solid&Wire和Transparent,帮助我们更好地观察模型的几何结构。

第三步：构建拓扑识别

点击几何下的几何修复

点击第一项构建拓扑识别，并应用

这个过程可以帮助我们判断模型是否存在瑕疵。拓扑后可能出现三种颜色的线， 黄色说明只有一个面和这条线关联，说直白点也就是面的边界线。红色代表有两个面和这条线关联，一个封闭的多面体其上的线都是红线。蓝线指的是有两个以上的面和这条线有关联。 可以看到三通管的拓扑线全是红线。

此外拓扑还可以帮助我们得到等会需要用到的边缘点线

第四步:给各个面设置对应的名字，即将其放入相应的part中

右键part选项，选择create part； 

在第一个红框中选择输入该部分的名字，并点击第二个红框。然后选择想要加入该部分的面（或者点线），最后点击鼠标滚轮确定即可。

第五步：创建block

点击Blocking工具栏下的Create Block

然后在左下点击Apply，就会生成一个包含整个几何体的block。

block是ICEM CFD中独有的概念，在ICEM中，结构网格的生成不依赖于导入的几何形状，而是完全依赖于block的构建（换句话说不论你的几何模型是什么样，结构网格只会创建在已经被block定义了的区域内）。三维下的block固定为六面体，使用者可以通过不断调整block，使其适应模型，最后获得满意的结构网格。

第六步：调整block，使其贴合模型

①选择block工具栏下的split block，将block划分为下图几个区域。

②删除掉不需要的block

③添加一点点细节，让blcok贴合模型，并将block的edge与相应的几何边缘一一对应（associate）,微调block vertex的位置即可。（笑）

第七步：更新网格设置，构建结构化网格

选择全局网格设置

设置好最大网格大小，并应用

 

回到block工具栏 ，点击pre-mesh参数，并应用

点击左侧blocking下的pre-mesh

如出现以下对话框则选择Re-mesh out of date parts

然后就可以得到生成的结构化网格

第八步：评估网格质量，决定是否继续优化

点击block工具栏下的网格质量评估，并apply

可以得到网格质量报告，发现绝大部分网格质量大于0.3，可以不继续进行网格优化

 

至此，结构化网格构建完成，至于如何将结构化网格导入到入FLUENT之类的后处理器，我们有时间再讲。

如果对【添加一点点细节】过程感兴趣，可以在评论区留言，我会再抽时间好好讲讲。

文章来源：每日学术笔迹