ICEMCFD混合網(wǎng)格

1、ICEM CFD中合并多個(gè)網(wǎng)格對(duì)于結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的幾何模型，若能夠?qū)缀误w分割成多個(gè)部分由多人分別進(jìn)行網(wǎng)格劃分，生 成網(wǎng)格后能夠?qū)W(wǎng)格進(jìn)行組裝，這恐怕是很多人夢(mèng)寐以求的功能了。其實(shí)很多前處理軟件都具 有此功能。今天要說的是如何在 ICEM CFD中實(shí)現(xiàn)此功能。為了簡單起見，這里用一個(gè)非常簡單的模型進(jìn)行演示。當(dāng)然復(fù)雜的模型的處理方式也是相同的。我們要處理的幾何模型如圖 1所示。一個(gè)L型整體塊被切割成3份。分別導(dǎo)出為3個(gè)不同的幾 何文件。按圖中標(biāo)示的順序分別導(dǎo)出為1.x_t, 2.x_t, 3.x_t,當(dāng)然其他的格式也無妨。但是最好是在同一個(gè)體上進(jìn)行切割，否則網(wǎng)格組裝的過程中會(huì)存在定位的問題。同一個(gè)

2、體上切割的幾 何則不會(huì)存在幾何坐標(biāo)定位的問題。圖1原始幾何圖2幾何1生成的網(wǎng)格圖3保存網(wǎng)格1、將幾何1.x_t導(dǎo)入到ICEM CFD中進(jìn)行網(wǎng)格劃分。注意千萬保證單位的一致，切記。這里是一個(gè)長方體，網(wǎng)格劃分方法就不多說了。預(yù)覽網(wǎng)格如圖2所示。選擇菜單 File > Mesh >Load From Blocking 生成網(wǎng)格。2、保存網(wǎng)格。選擇File > Mesh >Save Mesh As，我們這里保存已生成的網(wǎng)格為1.uns,后面組裝的時(shí)候要用到此文件。3、 按照相同的步驟對(duì)模型2與模型3進(jìn)行網(wǎng)格文件，同時(shí)保存網(wǎng)格文件為2.uns與3.uns。圖4模型2的網(wǎng)格圖5模型

3、3的網(wǎng)格4、網(wǎng)格組裝先導(dǎo)入l.uns，點(diǎn)擊菜單 File > Mesh >Open Mesh ；選擇第2步保存的網(wǎng)格文件 l.uns,導(dǎo)入模型1的網(wǎng)格。以同樣的菜單，選擇 2.uns，會(huì)彈出對(duì)話框如圖 6所示。注意此時(shí)選擇Merge,否則如果選擇 Replace的話，則只會(huì)導(dǎo)入模型 2的網(wǎng)格，將模型1的網(wǎng)格替換掉，這不是我們想要的。接下 來我們以相同的步驟導(dǎo)入 3.uns ,同樣選擇Merge。導(dǎo)入后網(wǎng)格如圖7所示。圖6對(duì)話框圖7全部倒入后的模型5、導(dǎo)出網(wǎng)格以常規(guī)方式導(dǎo)出網(wǎng)格。我們這里測(cè)試將網(wǎng)格導(dǎo)入至少fluent中。從圖8導(dǎo)入信息可以看到，完全沒有問題。IWiii* I MW&q

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5、I tn «M!"»!>*< MP PlJtJ Lfelei!U.I1JMMl： B.ihtlJlAfiaMimvihw vw f ai.m5FWEliA* KW - rP； r. , , r _., P圖9 Fluent中顯示的網(wǎng)格圖8 Fluent中網(wǎng)格導(dǎo)入提示信息導(dǎo)入至FLUENT中的網(wǎng)格如圖9所示。在這里要提醒的是，為了在FLUENT中正常使用這些網(wǎng)格，需要在ICEM CFD中確定好邊界名稱、域名稱等相應(yīng)的Part,可以以將網(wǎng)格單元添加至part的方式進(jìn)行創(chuàng)建。OK,大功告成，就是這么簡單。其實(shí)能進(jìn)行網(wǎng)格合并的軟件很多，比如TGrid,比如Hy

6、perMesh。這種方法主要是用在復(fù)雜模型上，可以將復(fù)雜模型分成多個(gè)部分，由多人獨(dú)自完 成一部分。也算是并行工作的一種吧，呵呵。ICEM CFD處理混合網(wǎng)格劃分中低質(zhì)景的問題所謂的混合網(wǎng)格，指的是模型中同時(shí)存在結(jié)構(gòu)網(wǎng)格與非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的情況。采用混合網(wǎng)格的主要優(yōu)勢(shì)在于：對(duì)于復(fù)雜的幾何，我們可以將其分解成多個(gè)幾何，對(duì)于適合劃 分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分方式，而對(duì)于非常復(fù)雜的部分，可以使用非結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行劃分。然而采用混合網(wǎng)格也有一些缺點(diǎn)：交接面位置網(wǎng)格質(zhì)量會(huì)非常差。因此我們需要采用一些方式 對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量進(jìn)行改善。另外對(duì)于交界面的處理也存在一些問題。我們先說說在ICEM CFD中進(jìn)行混合網(wǎng)格劃分的一般步

7、驟。通常分為以下三步：(1) 幾何準(zhǔn)備。對(duì)于本身就是多個(gè)幾何的情況，因?yàn)樘幚矸绞胶唵危@里不做討論。這里要說的是一個(gè)連續(xù)的幾何，我們需要在ICEM CFD中將其進(jìn)行分割成多個(gè)部分。這里可以運(yùn)用的部分主要在于ICEM CFD的幾何創(chuàng)建功能，包括點(diǎn)、線生成以及面切割。(2) part創(chuàng)建。這一步其實(shí)挺重要的。如果這一步工作沒做好，后面有的是糾結(jié)。在這一步中需要將體分解成多個(gè)部分分別放入不同的part中。同時(shí)畫四面體區(qū)域創(chuàng)建 body。注意，這part中，因?yàn)楹竺胬镂覀冃枰獎(jiǎng)?chuàng)建面將四面體部分封閉，同時(shí)要將創(chuàng)建的面放到一個(gè)獨(dú)立的 的節(jié)點(diǎn)合并中需要使用到它。(3) 創(chuàng)建block。注意這里創(chuàng)建block

8、的時(shí)候要選擇劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的幾何。做完以上工作后，就可以分別進(jìn)行網(wǎng)格劃分了。第一個(gè)問題：交界面的處理不同的求解器，處理方式不同。這里只說cfx與fluent o ICEM CFD對(duì)CFX的支持非常好，直接將網(wǎng)格導(dǎo)出至 CFX中能夠識(shí)別出interface對(duì)，我們?cè)赾fx-pre中設(shè)置interface就可以將區(qū) 域聯(lián)通了。而FLUENT則不同了，如果直接輸出，則只能創(chuàng)建的面識(shí)別成interface ,且無法改成interior ,而由于只有一個(gè)面，無法構(gòu)建interface對(duì)，區(qū)域無法聯(lián)通。因此，我們需要在ICEM CFD中對(duì)交界面進(jìn)行設(shè)置，將其改成 interior 0第二個(gè)問題：交界面網(wǎng)格質(zhì)量由于在交界面上直接進(jìn)行網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)合并，所以極其容易導(dǎo)致低質(zhì)量的網(wǎng)格。這里其實(shí)可以利用 ICEM CFD中的Edit Mesh進(jìn)行解決。注意要使用 edit mesh ,必須生成網(wǎng)格，也就是說六面體 部分要通過file>mesh>load from blocking生成網(wǎng)格。網(wǎng)格光順界面如下圖所示。我們可以將up to