CFD 全局体网格参数

CFD 全局体网格参数

此种体网格类型中，包含4种网格生成方式，如图1所示。

图1 四面体网格划分方式

(1)Robust(Octree)八叉树方法。此方法为默认四面体网格生成方式，是一种非常稳定的网格生成方法。其参数设置面板如图2所示。

图2  八叉树方法参数设置面板

(2)Quick(Delaunay)。此方法采用自底向上的网格生成方法(Delaunay Tetra算法)。其参数设置面板如图3所示。此方法要求存在封闭的面网格，若当前没有面网格，则软件会先根据全局网格参数或面网格参数生成面网格。

提示：对于采用Delaunay方法生成体网格来说，可以先生成面网格(ICEM CFD生成或其他第三方软件生成),然后在生成体网格过程中读取已存在的面网格。

图3  Delaunay方法参数设置面板

Delaunay Scheme:可采用两种方法：Standard及TGlib。其中，Standard方法为基于歪斜修正算法；而TGlib则基于FLUENT Meshing中的Delaunay体网格生成算法，在壁面附近采用缓慢过渡，而在计算域内部采用快速过渡。

Use AF：激活此项则使用FLUENT Meshing Advancing Front Delaunay算法，此算法与标准的Delaunay算法相比，增加了光顺过渡。

Memory Scaling Factor：实际内存为初始的内存需求与该值的乘积。

Spacing Scale Factor：四面体网格从表面向中心扩展的比率。

Fill holes in volume mesh：若激活此项，则用体网格填充孔洞。

Mesh internal domains：若激活此项，则内部体积域会被划分网格。

Flood fill after completion：若激活此项，则体网格会根据材料点进行创建。

Verbose output：若激活此项，则输出更多信息帮助用户调试。

Delaunnay方法能够生成高质量的四面体网格，但前提是生成高质量的面网格。在实际工程中，通常先生成面网格，之后对面网格质量进行检查及修复，在已有高质量面网格的基础上生成体网格。

(3)Smooth(Advancing Front)。阵面推进法与德劳内方法类似，也是一种自底向上的网格生成方法，其参数设置面板如图4所示。利用阵面推进算法时，在生成体网格之前，要求面网格的存在。若没有面网格，则先生成面网格，继而在面网格基础上生成体网格。因此，高质量的面网格是生成高质量体网格的前提。

图4  阵面推进法参数设置面板

一些参数介绍如下。

Expansion Factor：从面网格生成体网格的比率。

Do Proximity Checking：激活此项，则自动检测非常接近的几何结构，在生成网格过程中对于一些细小的沟槽能很好地生成网格，但是会花费大量的网格生成时间。

(4)FLUENT Meshing。采用FLUENT Meshing算法生成四面体网格，其参数设置面板如图5所示。FLUENT Meshing实际上采用的是TGrid网格生成器，在生成非结构网格方面优势明显。该方法采用的参数与阵面推进参数相同。

图5  FLUENT Meshing参数

此方法采用自底向上的网格生成方法生成六面体占优体网格。在生成网格过程中，网格生成器从四边形占优的面网格开始，采用阵面推进方法生成尽可能多的体网格。对于简单的几何体，网格生成过程可能很快；对于复杂的几何体，通常是从面网格生成几层六面体网格，之后采用金字塔网格和四面体网格进行填充，在填充完毕后会对网格质量进行诊断，若网格质量差，则内部网格会利用Delaunay网格生成器进行重新划分。

生成笛卡儿网格。有两种不同的网格生成方法：Body-Fitted与Hexa-Core,如图6所示。

(1)Body-Fitted(贴体网格)。此选项将采用统一尺寸生成贴合几何表面的非结构六面体网格。其参数设置面板如图7所示。

图6 Cartesian网格划分

图7  Body-Fitted网格参数设置面板

一些设置参数介绍如下。

Projection Factor：控制笛卡儿网格的贴体程度，其取值范围0~1,取值为0表示网格自由，取值为1表示网格严格受限于几何。默认参数0.98表示大部分网格贴合于几何表面，允许少量网格不贴合几何。

Split Dengenrate：激活此项将分割边界四边形或六面体网格，以生成质量更高的网格。此选项不会引入金字塔或四面体网格。

Create Pyamids：激活此选项则采用Delaunay方法重新划分低质量六面体网格(通常为网格行列式质量低于0.05的六面体网格),利用高质量的四面体网格或金字塔网格替换低质量的六面体网格。

Aspect Ratio：控制x,y,z3个方向上网格的长宽比。

Project Inflated Faces：允许网格完全投影到几何面上。

Outer Bounding Box：允许指定外部流动网格的计算区域尺寸，无需显式创建外部计算域几何。

(2)Hexa-Core(六面体核心)。Hexa-Core将会采用自底向上的网格生成方法产生六面体核心网格。其参数设置面板如图8所示。

图8 Hexa-Core参数设置面板

此方法网格参数较少，大部分与贴体网格相同。

文章来源：精准CAE部落