Fluent Meshing案例:CFD几何包面
本案例演示利用Fluent Meshing处理脏几何并进行几何包面的基本流程。
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启动Fluent Meshing
1 导入几何
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利用菜单 File → Import → CAD… 打开文件导入对话框,如图所示导入几何模型(模型下载链接见文末)
几何模型不干净,需要清理,如下图所示。
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右键选择节点 Geometry Objects,点击弹出菜单项 Draw All显示几何模型
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几何模型如下图所示
2 修改名称
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如下图所示利用菜单修改几何部件的名称
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修改成更简单的名字,如下图所示
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相同方式修改其他几何部件,最终完成修改后各几何名称如下图所示
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各部位如下图所示
3 导入进出口网格
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利用菜单 File → Read → Mesh导入进出口边界网格
注:进出口可以导入外部面网格,也可以采用cap的方式在FM中创建网格。导入外部网格时,注意激活选项Append Files
”
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进出口网格导入后的几何模型如下图所示
4 创建尺寸控制
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右键选择模型树节点 Model
,点击弹出菜单项 Sizing → Scoped… 打开设置对话框
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按下图所示顺序设置并创建网格参数
5 创建Materials Point
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右键选择模型树节点 Model
,点击弹出菜单项 Material Points… 开始设置对话框
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点击按钮 Create...
打开新的对话框
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如下图所示操作顺序创建材料点。注意在图形窗口中选择节点之前将选择模式切换到节点选择模式(利用 CTRL+N
快捷键进行切换)
创建完毕后Material Points对话框如图所示。
6 清理挡板
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同时选中挡板 baffle1与baffle2,点击右键菜单项 Diagnostics → Connectivity and Quality...
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选中选项 Stitch,点击选项 Apply for All
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选择模型树中的两个挡板,点击菜单项 Remesh… 打开重构对话框
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如下图所示设置参数,点击 OK 按钮重构网格
重构后挡板网格如图所示。
7 修补孔洞
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如下图所示选择模型树中的节点,点击右键菜单项 Wrap → Fix Holes… 打开设置对话框
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按下图所示顺序及参数查找孔洞
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点击按钮 Pan Regions...
打开设置对话框,如下图所示查看剖面
如下图所示,可以看到两个不同的计算区域。
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按下图所示操作顺序,查看泄漏孔洞
图形窗口如下图所示,可以看到存在孔洞。
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点击按钮 First
找到需要修补的孔洞,再点击Patch
修补孔洞
封闭后的孔洞如下图所示。可重复查找孔洞并进行封闭,直至所有的孔洞全部封闭。
注:此处仅为演示,其实利用patch方式填补孔洞更加简单。
”
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选择模型树节点 main
及patch-3:13
,点击弹出菜单项 Merge → Objects… 合并部件
注:这里的patch-3:13是修补孔洞形成的面。
”
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设置合并后的几何组件名称为 main
8 流体域包面
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如下图所示,选择除挡板外的所有几何,点击右键菜单项 Wrap → Shrink Wrap… 打开设置对话框
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按下图所示设置参数,点击 OK 按钮进行包面处理
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右键选择模型树节点 wrap1
,点击弹出菜单项 Draw显示几何
几何模型如图所示。
不过几何中一些细节特征捕捉不好,如下图所示。
9 修改参数重新Wrap
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删除节点wrap1
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选中模型树节点 flow-pipe
及main
,点击弹出菜单项 Wrap → Create Intersection Loops → Collectively
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右键选择模型树节点 Model
,点击弹出菜单项 Sizing → Scoped… 打开设置对话框
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按下图所示顺序增加尺寸控制参数
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重新进行Wrap
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采用下图所示的参数设置,点击 OK 按钮进行包面操作
显示wrap2,如下图所示,可以看到细节特征已经得到了较好的捕捉。
几何中的凸起部分缺少特征线,导致细节不足。下面进行修复。
10 修复特征线
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显示所有的几何模型,按下图所示顺序进行操作 -
选择按钮 Loop selection mode -
右键选择圆形上的两个节点 -
点击按钮 Toggle Feature Path -
点击第三个节点(若三个点不够的话,可以继续右键选择点) -
点击按钮 Closed Loop toggle -
点击按钮 edge zone creation
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弹出的对话框中如下图所示设置
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单独显示warp2,并执行下图所示操作(同时选中网格面与边线,点击Feature Capture按钮)
处理完毕后模型如下图所示。
11 处理挡板
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右键选择模型树节点 baffles
与wrap2
,点击弹出菜单项 Merge → Objects… 打开设置对话框
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指定合并后的对象名称为 wrap2
,如下图所示
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右键选择模型树节点 wrap2
,点击 Draw 显示模型,并点击按钮 Join/Intersect… 打开对话框
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按下图所示的操作顺序进行几何分割
分割完毕后可以查看挡板与主体之间的连接关系,如下图所示。
12 体积抽取
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右键选择模型树节点 Volumetric Regions
,点击弹出菜单项 Compute… 打开设置对话框
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对话框中选择材料点为 fluid
,点击 OK 按钮抽取流体域
流体域模型如图所示。
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查看抽取的流体域,挡板位置如下图所示
13 删除多余的挡板
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右键选择模型树节点 Volumetric Regions
,点击弹出菜单项 External Baffles → Draw 显示外部挡板
图形窗口如下图所示。
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右键选择模型树节点 Volumetric Regions
,点击弹出菜单项 External Baffles → Delete 删除外部挡板
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右键选择模型树节点 fluid
,点击弹出菜单项 Summary 查看面网格信息
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TUI窗口显示如下图所示信息,可以看到最大歪斜率为0.5468
14 生成体网格
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右键选择模型树节点 Cell Zones
,点击弹出菜单项 Auto Mesh… 打开设置对话框
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如下图所示设置网格参数并生成网格
生成的网格如下图所示。
15 提高网格质量
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右键选择模型树节点 fluid
,点击弹出菜单项 Summary查看网格信息
如下图所示,可以看到最低网格质量为0.1000106 9,可以对网格质量进行优化。
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右键选择模型树节点 fluid
,点击弹出菜单项 Auto Node Move… 打开设置对话框
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如下图所示设置参数并优化网格质量
优化完毕后网格最低质量提高到0.25894224。
案例输入几何下载:
链接:https://pan.baidu.com/s/1wRWsWjgHrA12-GQUoxs5Rw?pwd=6x6w 提取码:6x6w
”
(完)
文章来源:CFD之道
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