本文利用STAR-CCM+演示控制阀的网格划分。

本案例来自STAR-CCM+官方教程。

几何模型

进口控制阀的几何模型如下图所示，这个阀门基本处于关闭状态。

网格划分

模型导入

俗话说做饭得先有米，我们先把几何模型导入STAR-CCM+中：

1. 启动STAR-CCM+，并新建一个仿真文件；
2. 选择 File > Import > Import Surface Mesh；
3. 在 Open对话框中选择几何文件 Control_Valve.x_t,然后点击 Open；
4. 在 Import Surface Options窗口中设置如下图所示；

5. 保存仿真文件，并将其命名为 control_valve1.sim。

抽取流体域

这个模型在CAD软件中创建的时候，包含管道实体和阀门实体。因为做流体仿真计算只需要流体域，所有我们需要将流体域抽取出来，具体步骤如下：

1. 右击 Geometry > Parts > Valve，然后选择 Create Mesh Operation > Surface Preparation > Transform；
2. 在 Create Transform Operation对话框中保持默认，然后点击 OK；
3. 创建一个 Translate节点，右击 Geometry > Operations > Transform > Transforms节点，然后选择 New > Translate；
4. 选择 Translate节点，设置 Translation Vector即平移的矢量为 0, -5, 0 mm；
5. 右击 Operations > Transform节点，然后选择 Execute，此时，你会发现阀门会向y的负方向平移5 mm；
6. 同时选中 Parts节点中的 Housing和 Valve，然后右击其中任意一个，再然后选择 Create Mesh Operation > Boolean > Subtract；
7. 在 Create Subtract Operation对话框中设置如下图所示；

定义仿真拓扑

创建区域并分配合适的边界类型。

1. 右击 Parts > Subtract节点，然后选择 Assign Parts to Regions；
2. 在 Assign Parts to Regions对话框中设置如下图所示；

3. 点击 Apply，然后点击 Close；
4. 重命名 Regions > Subtract节点为 control_valve；
5. 展开 Regions > control_valve > Boundaries节点，并设置属性如下：

生成表面网格

这里我们把表面网格和体网格分开画，先画面网格，具体步骤如下：

1. 右击 Geometry > Parts > Subtract节点，然后选择 Create Mesh Operation > Mesh > Automated Mesh；
2. 在 Create Automated Mesh Operation对话框中，选如下表所示的网格划分器：

3. 点击OK；
4. 选择 Geometry > Operations > Automated Mesh > Meshers > Prism Layer Mesher节点，设置 Near Core Layer Aspect Ratio属性为0.5；
5. 编辑 Automated Mesh > Default Controls节点；
6. 设置参数如下表所示：

7.右击Automated Mesh节点，然后选择Execute Surface Meshers。

面网格划分好，如下图所示。

网格加密

在阀门和管道接触的位置进行网格加密，具体步骤如下：

1. 右击 Geometry > Parts节点，然后选择 New Shape Part > Cone；
2. 在 Create/Edit Cone Part对话框中，设置参数如下表所示：

3. 点击 Create，然后点击 Close；
4. 右击 Geometry > Operations > Automated Mesh > Custom Controls节点，然后选择 New > Volumetric Control；
5. 编辑 Custom Controls > Volumetric Control节点，设置如下图所示；

生成体网格

生成多面体网格：

1. 点击工具条上的 Generate Volume Mesh按钮，即可进行体网格划分；
2. 等网格划分好后，右击网格视图空白处，并选择 Apply Representation > Volume Mesh；
3. 在 Vis 工具条中，点击 Save-Restore-Select Views按钮，并选择 Views > -Y > Up +Z；
4. 创建体网格内部横截面，以便查看流体域内部网格情况：
• 在 Vis 工具条中，点击 Create Plane Section按钮；
• 沿几何对称轴划线，具体方式是以鼠标左键为起点，右键为终点；
5. 然后在 Displayer对话框中选择 Existing Displayer，并指定 Mesh 1；
6. 点击 OK；
7. 右击流体域外壳，并选择 Hide，这样就可以看到内部网格情况，如下图所示。

查看网格质量

利用直方图查看网格质量：

1. 右击 Plot节点，然后选择 New Plot > Histogram Plot；
2. 重命名为 Cell Quality；
3. 编辑 Cell Quality节点，设置属性参数如下图所示：

网格质量直方图如下：

4. 复制 Cell Quality节点，并重命名拷贝节点为 Skewness Angle；
5. 编辑 Skewness Angle节点，设置参数如下表所示：

6. 复制 Skewness Angle节点，并将拷贝重命名为 Volume Change；
7. 编辑 Volume Change节点，设置属性如下表所示：

设置好的直方图如下：

好了，以上就是本文的全部内容。

文章来源：CAE交流之家