搜索案例 | Fluent Meshing實戰發動機燃燒室網格 ——表面網格
2017-12-01 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
Fluent曾經擁有兩個網格工具: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低調得如同掃地僧,甚至在Star CCM+把蜂巢型網格(Polyhedral Mesh)作為大賣點之前,Fluent Meshing早在Tgrid階段就已經完美實現該技術。Fluent進入ANSYS大家族之前,Tgrid就是個高端網格工具,時隔多年依然高端,以至于ANSYS不得不把它請出山。
現在,我們通過一系列案例教學,來領略Fluent Meshing的霸氣側漏。挑選一個燃燒室的案例(ANSYS官網稱為Can Combustor模型),結構足夠復雜,適合初學者直接撲向疑難問題。
《Fluent Meshing實戰發動機燃燒室網格》系列,包括四部分:
① 幾何修復
② 表面網格
③ 蜂巢網格
④ 燃燒模擬
今天介紹Fluent Meshing如何通過wrap功能,對復雜幾何進行簡化,并生成高質量的表面網格:
我們測試的軟件平臺是ANSYS Fluent V18.2,輸入文件為(做完上一個練習的朋友可以用自己存盤的文件繼續本教程):
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,建立幾何結構的loop。
圖1. 建立幾何細節的loop
在燃燒室上部有一個燃油入口,尚未閉合。用戶既可以手動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,點擊“Find Holes”,過一會后Fluent提示,流體計算域確實存在一個以上開孔,提示用戶通過“Trace Path”功能來找到這個孔的位置。于是,如圖3,點擊Trace,找到了開孔的位置。繼續通過Patch操作,為這個開孔修補個蓋子,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操作新建一個孔蓋
圖5. 新建的孔蓋
圖6. 重新檢測是否還有孔洞
如圖6,選中所有的幾何對象,點擊“Update”,繼續檢測是否還有沒檢測到的孔洞,結果表面已無剩余孔洞。
如圖7,用Wrap功能包圍復雜的燃燒室幾何,生成簡化的幾何表面,然后在幾何表面生成網格。這個包圍面命名為“_fluid”,表示是包圍流體計算域的邊界。在后續彈出窗口選擇“Yes”。圖8顯示了表面網格的質量,扭曲系數不超過0.55,網格質量非常好。
圖7. 用wrap功能生成簡化幾何的網格
圖8. 檢查面網格的質量
圖9. 查看面網格
圖10. 面網格的細節情況
圖9和圖10查看面網格的分布特性,圖11檢查網格質量的Deviation指標,即網格的偏離特性,通常Fluent求解器要求在0.15以上。檢查結果表面,偏離特性低于0.15的點非常少,能夠滿足計算需求。依據圖13的操作,取消偏離點的標記,重新顯示網格。
圖11. 網格質量的Deviation(偏離特性)指標檢查
圖12. 偏離值小于0.15的位置
圖13. 取消偏離值標記
存盤為FM_Generic_Combustor_part2.msh.gz,留待第三部分教程使用。Part3將介紹多面體網格(蜂巢型網格)的生成過程,如圖14。
圖14. 由面網格生成多面體網格
具體操作步驟,請看下面視頻(建議在WIFI環境下觀看)
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