關(guān)于ICEMCFD中O型塊的一些想法

2016-10-07 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

對(duì)于一些圓弧幾何模型,例如二維的圓、三維的圓柱、球形,在對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分塊時(shí),常常借助與O型剖分。雖然說(shuō)這種方式很節(jié)省時(shí)間(如果全人工切出O型塊的話,至少需要切四刀,外加四次節(jié)點(diǎn)合并),然而在一些情況下,O型塊的表現(xiàn)并不是想象中那么好,盡管其網(wǎng)格質(zhì)量不不差。

計(jì)算結(jié)果不僅僅與網(wǎng)格質(zhì)量有關(guān),在劃分網(wǎng)格的過(guò)程中,我們也需要考慮網(wǎng)格拓?fù)鋵?duì)于計(jì)算的影響。比如說(shuō),網(wǎng)格拓?fù)鋵?dǎo)致的偽擴(kuò)散等等數(shù)值問(wèn)題。雖然說(shuō)偽擴(kuò)散很大程度上是由于計(jì)算格式所導(dǎo)致的,但是,網(wǎng)格線方向與流體流動(dòng)方向存在偏角也是導(dǎo)致偽擴(kuò)散的一個(gè)重要原因,尤其是在結(jié)構(gòu)網(wǎng)格中。

下面以一個(gè)最常見(jiàn)的O網(wǎng)格剖分例子來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。原始幾何為中心有孔的板,如圖1所示。

圖1 原始幾何

1、分塊方式討論

該幾何有兩種最常見(jiàn)的分塊方式,如圖2及圖3所示。

圖2 分塊方式1

圖3 分塊方式2

第一種分塊方式是最常用的一種處理這類幾何的方式。采用O型塊劃分。對(duì)于第二中方式,是先進(jìn)行塊的切割,將O型塊的范圍縮小至貼近幾何位置,然后采用O型剖分。對(duì)于本例中的幾何,可以不用采用O型塊。

2、網(wǎng)格討論

(1)對(duì)于本例來(lái)說(shuō),由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,網(wǎng)格質(zhì)量均可達(dá)到最佳。

(2)對(duì)于這樣的流動(dòng)情況:內(nèi)部圓形的繞流計(jì)算。采用第一種分塊方式是不太合適的.此時(shí)應(yīng)當(dāng)采用第二種方式。而對(duì)于另外的一些流動(dòng)狀態(tài),例如內(nèi)部圓面為發(fā)熱體,計(jì)算內(nèi)部溫度擴(kuò)散,此時(shí)我們應(yīng)當(dāng)選取第一種分塊方式。如何選擇,需要參考實(shí)際情況下流體的運(yùn)動(dòng)方向,盡量使網(wǎng)格方向與流體流動(dòng)方向一致。

3、更多的例子

一個(gè)圓柱繞流網(wǎng)格模型。如圖4所示。