搜索案例 | Fluent Meshing實(shí)戰(zhàn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室網(wǎng)格 ——表面網(wǎng)格
2017-12-01 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
Fluent曾經(jīng)擁有兩個(gè)網(wǎng)格工具:Gambit和TGrid。Tgrid在ANSYS 14.5版本之后以Fluent Meshing亮相,這與ANSYS Meshing是完全不同的。Fluent Meshing低調(diào)得如同掃地僧,甚至在Star CCM+把蜂巢型網(wǎng)格(Polyhedral Mesh)作為大賣點(diǎn)之前,Fluent Meshing早在Tgrid階段就已經(jīng)完美實(shí)現(xiàn)該技術(shù)。Fluent進(jìn)入ANSYS大家族之前,Tgrid就是個(gè)高端網(wǎng)格工具,時(shí)隔多年依然高端,以至于ANSYS不得不把它請(qǐng)出山。
現(xiàn)在,我們通過一系列案例教學(xué),來領(lǐng)略Fluent Meshing的霸氣側(cè)漏。挑選一個(gè)燃燒室的案例(ANSYS官網(wǎng)稱為Can Combustor模型),結(jié)構(gòu)足夠復(fù)雜,適合初學(xué)者直接撲向疑難問題。
《Fluent Meshing實(shí)戰(zhàn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室網(wǎng)格》系列,包括四部分:
① 幾何修復(fù)
② 表面網(wǎng)格
③ 蜂巢網(wǎng)格
④ 燃燒模擬
今天介紹Fluent Meshing如何通過wrap功能,對(duì)復(fù)雜幾何進(jìn)行簡(jiǎn)化,并生成高質(zhì)量的表面網(wǎng)格:
我們測(cè)試的軟件平臺(tái)是ANSYS Fluent V18.2,輸入文件為(做完上一個(gè)練習(xí)的朋友可以用自己存盤的文件繼續(xù)本教程):
FM_Generic_Combustor_part1.msh.gz
下載鏈接:http://pan.baidu.com/s/1eRA6zIi
密碼:vayi
打開Fluent 18.2,注意選擇Meshing Mode。讀入FM_Generic_Combustor_part1.msh.gz文件。如圖1,通過wrap操作,建立幾何結(jié)構(gòu)的loop。
圖1. 建立幾何細(xì)節(jié)的loop
在燃燒室上部有一個(gè)燃油入口,尚未閉合。用戶既可以手動(dòng)建立面去閉合該入口,也可以通過wrap操作的尋洞功能來閉合孔洞的入口位置。如圖2,打開Wrap>Fix Holes功能,選擇fluid材料點(diǎn),點(diǎn)擊“Find Holes”,過一會(huì)后Fluent提示,流體計(jì)算域確實(shí)存在一個(gè)以上開孔,提示用戶通過“Trace Path”功能來找到這個(gè)孔的位置。于是,如圖3,點(diǎn)擊Trace,找到了開孔的位置。繼續(xù)通過Patch操作,為這個(gè)開孔修補(bǔ)個(gè)蓋子,取名為“fuel-inlet”,表示為然后入口邊界,如圖4和圖5所示。
圖2. Wrap的尋洞功能
圖3. 通過尋跡找到開孔位置
圖4. 通過Patch操作新建一個(gè)孔蓋
圖5. 新建的孔蓋
圖6. 重新檢測(cè)是否還有孔洞
如圖6,選中所有的幾何對(duì)象,點(diǎn)擊“Update”,繼續(xù)檢測(cè)是否還有沒檢測(cè)到的孔洞,結(jié)果表面已無剩余孔洞。
如圖7,用Wrap功能包圍復(fù)雜的燃燒室?guī)缀?生成簡(jiǎn)化的幾何表面,然后在幾何表面生成網(wǎng)格。這個(gè)包圍面命名為“_fluid”,表示是包圍流體計(jì)算域的邊界。在后續(xù)彈出窗口選擇“Yes”。圖8顯示了表面網(wǎng)格的質(zhì)量,扭曲系數(shù)不超過0.55,網(wǎng)格質(zhì)量非常好。
圖7. 用wrap功能生成簡(jiǎn)化幾何的網(wǎng)格
圖8. 檢查面網(wǎng)格的質(zhì)量
圖9. 查看面網(wǎng)格
圖10. 面網(wǎng)格的細(xì)節(jié)情況
圖9和圖10查看面網(wǎng)格的分布特性,圖11檢查網(wǎng)格質(zhì)量的Deviation指標(biāo),即網(wǎng)格的偏離特性,通常Fluent求解器要求在0.15以上。檢查結(jié)果表面,偏離特性低于0.15的點(diǎn)非常少,能夠滿足計(jì)算需求。依據(jù)圖13的操作,取消偏離點(diǎn)的標(biāo)記,重新顯示網(wǎng)格。
圖11. 網(wǎng)格質(zhì)量的Deviation(偏離特性)指標(biāo)檢查
圖12. 偏離值小于0.15的位置
圖13. 取消偏離值標(biāo)記
存盤為FM_Generic_Combustor_part2.msh.gz,留待第三部分教程使用。Part3將介紹多面體網(wǎng)格(蜂巢型網(wǎng)格)的生成過程,如圖14。
圖14. 由面網(wǎng)格生成多面體網(wǎng)格
具體操作步驟,請(qǐng)看下面視頻(建議在WIFI環(huán)境下觀看)
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