搜索ICEMCFD中2D網(wǎng)格轉(zhuǎn)3D
2016-10-07 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
本來在ICEM CFD中將2D平面網(wǎng)格通過旋轉(zhuǎn)、拉伸等方式轉(zhuǎn)化為3D網(wǎng)格是一件非常簡單的事情。但是從眾網(wǎng)友的使用反饋來看,在實際的應(yīng)用過程中還是存在不少的問題,其中最典型的問題在:轉(zhuǎn)化為3D網(wǎng)格之后,邊界信息的丟失。事實上,ICEM CFD是提供了解決方法的,可能是親們在使用的時候忽略了這些選項。本文主要探討2D網(wǎng)格轉(zhuǎn)3D的基本方法。需要說明的是,本次只討論mesh轉(zhuǎn)化,不討論block的轉(zhuǎn)換。因此在進行轉(zhuǎn)換之前,請確保2D計算網(wǎng)格已經(jīng)生成。
1、生成2D網(wǎng)格
不管是利用block還是直接劃分2D面生成的網(wǎng)格,在生成網(wǎng)格之前,必須確保已創(chuàng)建好part。換句話說,在2D網(wǎng)格生成之前,需要確保已經(jīng)創(chuàng)建好part為邊界命名。事實上,在導(dǎo)入或創(chuàng)建幾何文件后馬上進行part的創(chuàng)建,是一個不錯的習(xí)慣。
若是利用block的方式生成2D網(wǎng)格,則必須通過File>mesh>load from blocking或者在樹形菜單的pre-mesh節(jié)點上點擊右鍵并選擇convert to unstruct mesh,以生成網(wǎng)格。
測試網(wǎng)格及其邊界命名如下圖所示。
2、網(wǎng)格拉伸
先來看看網(wǎng)格拉伸面板,通過點擊Edit Mesh標(biāo)簽頁下網(wǎng)格拉伸按鈕
各參數(shù)含義:
(1)Elements:這個無需解釋,就是你所要拉伸的原始2D網(wǎng)格。我們稱之為原始網(wǎng)格(original elments)
(2)New volume part name:形成的3D計算域名稱。一般來講,我們可以從下拉框中選擇2D計算域的名稱,也可以直接輸入名稱。
(3)New side part name:新形成的側(cè)邊Part名稱。可以從下拉框中選擇,也可以直接輸入,還可以使用默認的inherited。不管采用哪種方式以及生成多少個側(cè)面,ICEM CFD只能用一個part來放置這些側(cè)面。故最好在這里自己命名一個part,若確實有必要分割的話,可以在FLUENT中進行分割。若采用inherited的方式,則生成的側(cè)邊網(wǎng)格被放置在與被拉伸的2D網(wǎng)格相同的Part中。
(4)New top part name:指定拉伸后頂部面的part。ICEM CFD會默認自動命名,如上圖則命名為FLUID_2,我們可以自己指定一個名稱。
其實還有一個面我們沒有指定part,那就是底部面。事實上,在生成網(wǎng)格導(dǎo)入到求解器后,底部面是會以默認名稱導(dǎo)入的,而且其邊界類型為wall,可以在求解器中更改。
其他的一些參數(shù):
Method:拉伸方式。ICEM CFD提供了四種拉伸方式,如下圖所示。Extrude by element normal(默認方式,沿網(wǎng)格法向拉伸)、Extrude along curve(沿曲線拉伸,即掃描的方式)、Extrude by vector(沿向量拉伸)、Extrude by rotation(旋轉(zhuǎn)拉伸,可以指定旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)角度進行網(wǎng)格旋轉(zhuǎn))
這里以法向拉伸為例,講述其設(shè)置參數(shù)。
Number of layers:拉伸的層數(shù)
Reverse direction:若激活此項,則反向拉伸
Spacing type:間距類型,包括fixed與function。其中fixed為固定間距,即每層網(wǎng)格高度一致。而采用function方式則可以指定層間高度變化(如可定義spacing為0.3*layer,則第一層網(wǎng)格高度0.3,第二層0.6,以此類推)
Delete original elements:是否刪除原始網(wǎng)格。一般情況下可選擇此項。
3、例子1:法向拉伸
還是以前面的2D網(wǎng)格為例,采用的拉伸參數(shù)如下圖所示。
拉伸后的網(wǎng)格如下圖所示。
可以看到,四個側(cè)邊均被放置在一個名稱為Side的Part中了。
輸出網(wǎng)格到FLUENT中測試。
FLUENT中有四個邊界:fluid_2(前面指定的頂部邊界)、side(側(cè)邊邊界)、wall_fluid(底部邊界)。
下面可以將side邊界分割成獨立的四個面。利用菜單【Mesh】>【Seperate】>【Faces…】,彈出如下圖所示對話框,利用Angle進行分割,選擇zones下的列表項side,設(shè)置Angle為60°,點擊Separate按鈕進行分割。
如下圖所示,可以看到side邊界被分割成了四個邊界。
注:對于簡單的邊界分割,可以采用FLUENT進行。若需要分割的邊界過于復(fù)雜,最好借助于其他專業(yè)前處理器。當(dāng)然,利用STAR CCM+進行分割也是不錯的選擇。
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