《网格划分实例》PPT课件.ppt

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1、网格划分实例,静力搅拌器Patch Conforming 四面体和扫掠网格划分方法,作业3.1,目标,这个作业举例说明多体元件中Patch Conforming 四面体和扫掠网格划分方法的混合使用，生成混合四面体/棱柱和六面体单元的一致网格也示范了扫掠和Patch Conforming方法中Inflation的使用,定义几何,从指南文件夹将 sm.agdb文件复制进你的工作目录 启动Workbench 并双击右边Component Systems面板的Mesh项 右击项目示图区中Mesh项中Geometry 并选择 Import Geometry/Browse浏览复制的sm.agdb文件并点击

2、Open注意这时Geometry有一个绿色对号标记，暗示几何已经被定义,The first 9 steps repeatthe process followed forTutorial 2.1.,初始网格,双击视图区中Mesh 或右击并选择Edit展开Outline中Geometry项看到一个4体部件左击Mesh 项，将 Physics preference 设置为 CFD 并选择FLUENT 求解器右击 Mesh 插入 一个网格划分方法.从模型中选择三个圆柱体并选择Sweep Method设置 Src/Target Selection 为Manual Source 并选择圆柱体的三个端面,1

3、,2,3,Patch Conforming 四面体,右击 Mesh 插入一个网格划分方法.选择模型的中心圆锥体，并选择PatchConforming四面体法,初始网格(无膨胀),展开网格设置中Inflation项并将 Use Automatic tet Inflation 选项设置为None，因为将手动在两种不同方法中应用膨胀.确保网格设置如右图所示.右击 Mesh生成网格.网格是一致的.,扫掠方法中膨胀,右击 Sweep Method 并选择 Inflate this Method.膨胀将作用于三个源面.对 boundary,需要选择面的三个外圆边(可能需要启动Select Edges 触发

4、器来简化这个操作).设置maximum thickness为 0.2 m,保留其它默认设置.,Right-click,四面体方法中膨胀,右击四面体方法并选择 Inflate this Method.膨胀将作用于中心体.选择圆锥体的 2 个外部径向面设置 Inflation Option 为 Total Thickness 并将 Maximum Thickness设置为 0.2 m,保留其它默认设置.,Right-click,生成网格,生成网格.注意扫掠区域产生了六面体而中心体生成了棱柱和四面体.检验所有的网格一致，并保存项目.,膨胀网格的内部视图,网格尺寸和质量的全局和局部控制作用,作业4.1

5、,目标,这个作业举例说明全局和局部网格尺寸控制的使用，包括高级尺寸功能中Curvature 和 Proximity 的使用几何含有薄壁区域和局部高曲率区域,定义几何,从指南文件夹将 tee.agdb 文件复制进你的工作目录 启动Workbench双击右边工具箱 Component Systems面板的Mesh项 右击项目示图区中Mesh项中Geometry 并选择 Import Geometry/Browse浏览复制的tee.agdb文件并点击Open注意这时Geometry有一个绿色对号标记，暗示几何已经被定义,网格划分选项,右击Mesh 并点击Edit来打开网格划分在右边Meshing O

6、ptions 面板中,设置Physics Preference为 Mechanical 和 Mesh Method 为Patch Conforming Tetrahedrons 并点击 OK.看 Mesh 略图，核实已对一几何体指定Patch Conforming方法,Mechanical默认网格,左击 Mesh展开 Sizing 和 Statistics 项。对Mesh Metric选择Skewness。右击 Mesh 并生成网格。注意网格的粗糙度和统计学.,CFD 网格,将 Physics Preference改为CFD，Solver Preference改为 Fluent.检验高级尺寸选

7、项设置为 Curvature右击 Mesh 并生成网格.注意到更加细化的网格和网格统计学中的改进.,截面位面,确定模型的视图方向使其边如图所示.点击 new section plane 图标绘制一个截面位面从中间向下分开分开模型。确定模型的视图方向使其平行于三通管的轴。点击显示完整单元的图标。注意这里只有一个单元穿过薄区域的厚度方向,添加接近感,点击 Use Advanced Size Function 改变设置为 On:Proximity and Curvature.这将对网格划分算法添加 更好的处理临近部位的网格保留Section Plane 激活时的视图。再次生成网格(这需要一些时间)。

8、注意这里厚度方向有多个单元并且网格数量大大增加。,增大最小尺寸,点击网格设置中最小尺寸设置，在Min Size中输入0.005。重新生成网格。注意这里厚度方向仍然有多个单元但网格数量相当少。,使用面尺寸,使 Advanced Size Function 设置回 Curvature 并关掉 section plane右击Outline中 mesh 并插入 Sizing。拾取如图的外部圆柱面再点击 Apply。,面尺寸,设置 element size为0.005 m。重新生成网格，注意到所选面的网格比邻近面的网格要细。,面尺寸,重新激活 Section Plane，并使视图方向平行于三通管的轴。注

9、意这里只在面尺寸激活的截面厚度方向有多个单元,影响球的坐标系,右击 Coordinate Systems 并插入一个 坐标系。设置Global Coordinates的Define By选项，在Origin X,Y,和Z中分别输入 0 m,0.1 m,和 0.08 m)。关掉 Section Plane,坐标系如下图所示.,体尺寸(影响球),通过右击禁止 Face Sizing。右击Mesh 插入 Sizing。拾取体并设置 Type 为 Sphere of Influence。点击Sphere Center 输入盒选择创建的坐标系.,体尺寸,设置 Sphere Radius 为 0.01 m

10、 和 Element Size 为 0.005 m.显示的模型会更新以预览影响球的范围.,体尺寸,在Section Plane关闭情况下重新生成网格.注意影响球的有限范围.,体尺寸,再次激活 Section Plane 并旋转视图使其平行于轴.注意这里只在影响球附近的截面厚度方向有多个单元,薄环的映射面划分和扫掠划分的边尺寸,作业 4.2,目标,这个作业举例说明通过扫掠网格的映射面划分的使用和作用，强迫薄环厚度上的径向份数在源面和目标面的边上也设置了边尺寸，有助于生成高质量的网格,定义几何,从文件夹将 elbow.agdb文件复制进你的工作目录 启动Workbench双击右边工具箱 Compo

11、nent Systems面板的Mesh项 右击项目示图区中Mesh项中Geometry 并选择 Import Geometry/Browse浏览复制的elbow.agdb文件并点击Open注意这时Geometry有一个绿色对号标记，暗示几何已经被定义,插入扫掠网格,关掉右边的网格划分选项面板，不进行任何设置.右击 Mesh 来插入一个方法.选择体并设置method为Sweep.设置 Src/Trg selection为 Manual Source 并选择如图所示的面为源面,初始网格,在 Mesh设置中,将 Physics设置为CFD，Solver Preference设置为Fluent.展开

12、Sizing 和 Statistics将 Mesh Metric设置为Skewness 并生成网格注意这里环厚度方向大多只有一个单元，而 skewness 相对较高,映射面划分,因为源面有内部和外部线圈,增加 mapped Face Meshing 将可以指定径向份数 右击 Mesh 插入 Mapped Face Meshing.拾取扫掠的源面 并设置 Radial Number of Divisions为3.,映射面划分作用,生成网格.注意这里环厚度方向有3 个单元，但是从源面到目标面扫掠的网格有点扭曲.对这样一个简单的几何偏斜仍然相当高.右击 Mesh 插入 Sizing.对源面和目标面的

13、四条边定义一致的边尺寸以改进网格质量,边尺寸,拾取源面和目标面的四条边设置 Type为Number of Divisions 并设置Number of Divisions为20.更新模型显示体现设置,最终网格,19.重新生成网格.注意网格质量统计表中的改进.,薄模型扫掠,作业 6.2,目标,这个作业示范单体的薄模型扫掠方法的使用，使多个单元穿过厚度.并且显示虚拟拓扑如何将模型转换为合适形态以能够标准扫掠，允许扫掠方向和膨胀的偏斜,输入几何,从指南文件夹thinmodel.agdb文件复制进你的工作目录 启动Workbench并双击 Component Systems面板的Mesh项右击项目示图

14、区中Mesh项中Geometry 并选择 Import Geometry/Browse 浏览复制的thinmodel.agdb文件并点击Open，注意这时Geometry有一个绿色对号标记，暗示几何已经被定义,双击项目示图区Mesh对象中 Mesh项关掉右边网格划分选项面板，不进行任何设置右击 Mesh 插入一个方法.选择体并设置 method 为 Sweep 设置 Src/Trg selection为Manual Thin，并选择所示3个面作为源面设置 Sweep Num Divs为 4,插入扫掠划分方法,网格尺寸和公制,点击 Outline 中Mesh Physics Preference

15、 设为CFD，并且Solver Preference 设为 Fluent展开 Sizing 并注意Advanced Size Function 设置为 On:Curvature设置 Max Face Size 为 0.10 in.(注意:如果单位是其它体制,点击菜单栏的 Units 并改为U.S.惯例的(in,lbm,)展开 Statistics 并将 Mesh Metric设为Skewness,网格和网格质量,生成网格.注意网格数量和 Skewness metric,插入虚拟面,如果源面和目标面的3个面使用虚拟拓扑合并成一个面,产生 的模型就可以用手动源面进行扫掠划分，允许扫掠方向和 膨胀的

16、偏斜.加亮显示模型然后左击 Virtual Topology 项17.对面设置选择滤波器，并选择组成扫掠源面的3个面18.右击Outline中 Virtual Topology 并选择 Insert Virtual Cell,更改扫掠方法,增加由目标面的3个面组成的第二个虚拟面在扫掠方法中,需要将 Src/Trg option改为 Manual Source 并输入已创建的虚拟源面注意现在可以在扫掠方向设置偏斜.在端面设置一个好的偏斜，Sweep Bias值为2.,扫掠膨胀,右击Outline中Sweep Method 并选择 Inflate This Method拾取虚拟源面的8个外部边并将

17、Inflation Option设为Total Thickness，Maximum Thickness值为 0.10 in.,膨胀网格,生成网格.注意外部边的膨胀和扫掠方向的偏斜.,带管容箱几何的多区网格划分,作业7.2,目标,这个作业显示如何使用ANSYS 12 网格程序产生适合流体CFD分析的网格。几何由容箱，一个入口管和一个出口管的三个体组成。目标是使用多区方法不用分解几何而在控制区域产生六面体网格。,创建一独立网格划分体系,从开始菜单激活ANSYS 12.0 Workbench 打开WB 用户图形界面左边工具箱的Component Systems双击 Mesh 选项,输入几何,右击WB

18、面板右边的 Geometry 按钮并选择 Import geometry(一旦输入了几何文件，按钮上的问号 标记变成勾号)输入 2-pipe-tank.agdb 文件双击 Mesh 按钮激活网格应用程序,几何,在 DesignModeler（建模工具）中修改初始几何容箱分裂成3个体，并做一些简化处理来移除对分析不重要的小面 创建一个多体“部件”并命名为“Fluid”，材料类型为“Fluid”个别体重新命名,在主窗口右边的 Meshing Options 面板中选择以下网格选项:Physics PreferenceCFDMesh MethodAutomatic选择后点击 OK 确定单位制为 Me

19、tric,mm,网格划分选项,命名选项,命名选项用于指定 Fluent 名称和区域类型设置指针模式为面选择选择入口面 RMB 选择 Create Named Selection指定名称 Inlet对出口重复以上操作，命名 为Outlet在Fluent中，已经建立了命名惯例 自动指定区域类型 For example-“Inlet”速率-入口区域“Outlet”压力-出口区域见手册中Fluent 网格输出选项.,全局网格设置,设置全局尺寸和网格控制 点击模型树中 Mesh打开“Mesh”面板Sizing关闭 Use Advanced Size Function多区不使用这个选项改变 Relevan

20、ce Center Fine 在应用多区方法的大多CFD 分析中被推荐Statistics指定Mesh Metric选项 Skewness保持其它所有默认设置,插入多区方法,插入多区网格控制设置指针模式为体选择RMB(窗口中)选择所有题RMB(in Tree)Insert Method选择 Multizone,设定多区源面,选择多区源面Src/Trg Selection设为 Manual Source为确保扫掠中间截面设置指针模式为面选择拾取5个绿色源面(见上部的图)旋转模型看容箱的背面拾取另外5个红色源面(见下部的图)Apply,生成初始网格,对模型建立初始网格RMB(in Tree)Gen

21、erate Mesh网格成功生成 但明显需要细化入口管，出口管和管/容箱交会附近的网格不足以适当地捕捉物理特性可通过一些额外网格设置如Inflation,Sizing 和Biased Sizing 来改进管/容箱网格划分,面尺寸,对管增减 Face Sizing 来控制单元尺寸先删除网格RMB(in Tree)Clean和confirm确保使用面选择并拾取如图所示4个绿色面RMB(in Tree)Insert Sizing设置Sizing 细节:设置 Element Size为1 mm,添加膨胀,添加膨胀(边界层)设置指针模式为体选择选择中间绿色体RMB(in Tree)Insert Infl

22、ation 设置 Inflation 细节转换为面选择选择4个绿色圆柱面并点击 Apply设置 Inflation 控制Number of Layers2Maximum thickness1 mm,边尺寸,增加 Edge Sizing改变指针模式为边选择选择一侧的两条绿色边 旋转模型重复选择RMB(in Tree)Insert Sizing设置 Sizing细节Element Size1mmBehaviourHardBias type_ _ _ _ _Bias Factor6,生成最终网格,生成网格RMB(in Tree)Generate MeshStatisticsElements45,00

23、0Max Skewness小于 0.8总体来说优质量的网格,检查网格,检查网格,膨胀 管壁上,尺寸 面上4个单元,尺寸 单元尺寸 1mm越过管 p并偏斜来在过渡区域增加密度,2D Fluent 分析的表面体网格划分,作业8.1,这个作业示范对一2-D混合肘生成网格的过程。混合肘结构是通常在动力设备中遇到的2-D 表示的管系统。混合区域附近的流场和温度场是CFD分析者所关心的。目标:向ANSYS 网格程序输入在 DesignModeler创建的2D 几何对表面体创建 2-D 网格,目标,长度单位是 mm,输入几何,从指南文件夹将 mixingelbow.agdb文件复制进你的工作目录 启动Wor

24、kbench 并双击Component Systems面板的Mesh项右击 项目示图区中Mesh 中Geometry 并选择 Import Geometry/Browse浏览复制的mixingelbow.agdb文件并点击Open，注意这时Geometry有一个绿色对号标记，暗示几何已经被定义,设置划分方法,双击项目示图区Mesh对象中 Mesh项打开ANSYS网格划分在Meshing Options面板将 Physics Preference设为 CFD 并选择 Automatic 网格划分方法，然后点击 OK,4 个表面体,设置边尺寸,右击Outline中 Mesh,并选择 Insert/Sizing，将 Selection Filter 改为 Edges 并选择如图所示4条边设置边尺寸Type 为 Number of Divisions 并输入 10，Behavior 设为Hard.Bias Type 设为shrink towards the edges 且 Bias factor为10,对如图所示其它边重复以上过程,设置边尺寸,设置边尺寸,映射面划分和网格,如图插入 Mapped Face Meshing.选择所有的四个面生成网格，注意边尺寸的类似膨胀方法,