CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例



CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例




在一些3D模型中,可能会存在一些薄壁结构,在计算时可以将其简化为2D几何,如计算室内环境时的墙壁,往往就可以将其当作二维的平面来对待。对于此类模型,在利用ICEM CFD进行Block网格划分过程中,需要进行特殊处理,否则这些2D面不会生成网格。本案例以一个简单的几何演示此类几何的网格生成方式。

几何模型如图1所示,该模型为一矩形流道中存在阻挡的壁面。

CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图1

图1  几何模型

1. 创建各种Part

目前只需要创建两个Part:入口、出口及障碍壁面。默认壁面则不需要额外创建。

2. 创建基本块

创建基本块的详细操作步骤如下。

  • 启动ICEM CFD,创建或导入几何文件。

  • 单击Blocking标签页下的Create Block功能按钮。

  • 在功能面板中创建3D Bounding Box块。

创建的基本块如图2所示。

CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图2

图2  创建的基本块

3. 切割基本块

在有壁面位置对基本块沿壁面边界进行切割。

  • 单击Blocking标签页下的Split Block按钮CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图3

  • 在功能面板中单击Split Block按钮CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图4

  • 在壁面位置进行切割,这里需要切两次,将原始块分割成4个块。

切割后的块如图3所示。

CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图5

图3   切割后的块

4. 进行线关联

将块上的Edge关联到几何边上。关联操作的具体步骤如下。

  • 单击Blocking标签页下的Associate按钮CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图6

  • 单击设置面板中的Associate Edge to Curve按钮CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图7

  • 关联所有的Curve。

提示:对于3D模型,并不要求完全关联所有的Curve,但是对于复杂的几何模型,建议尽可能多地设置关联,因为单纯依靠软件自动判断容易造成错误关联。

5. 进行面关联

这一步非常重要,需要将Face关联到2D面上,否则无法生成内部面网格。面关联的具体操作方式如下。

  • 单击Blocking标签页下的Associate按钮CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图8

  • 单击设置面板中Associate Face to Surface按钮CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图9。设置面板如图4所示。

  • 选择图5中的Face及Surface进行面关联。

CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图10

图4   设置面板

CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图11

图5   面关联设置

提示:这一步非常重要。若要想在3D模型中生成2D网格,则必须将Face关联到相应的面上。

6. 设置网格尺寸并预览网格

设置全局网格尺寸为0.1。

  • 单击Mesh标签页下的Global Mesh Setup工具按钮CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图12

  • 在参数设置面板中设置Max element为0.1,单击Apply按钮确认。

  • 单击Blocking标签页下的Pre-Mesh Params功能按钮CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图13,然后单击功能面板中的Update Sizes按钮CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图14,最后单击Apply按钮确认操作。

  • 单击模型树节点Pre-Mesh前的复选框,预览网格。生成的网格如图6所示。

CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图15

图6   生成的网格

7. 生成网格并导出网格

生成并导出网格的详细步骤如下。

  • 利用菜单【File】>【Mesh】>【 Load From Blocking】生成网格。

  • 单击Output Mesh标签页下的Seleet Solver工具按钮CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图16,选择Output Solver为ANSYS FLUENT

  • 单击Output Mesh标签页下的Write input功能按钮CFD-3D结构中的内部2D几何边界案例的图17

    文章来源:精准CAE部落

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