【案例1】ICEM CFD自动网格划分_CAE分析大系：ANSYS CFD疑难问题实例详解-QQ阅读男生玄幻网

书名：CAE分析大系：ANSYS CFD疑难问题实例详解
作者名：胡坤顾中浩马海峰
本章字数：1862字
更新时间：2020-06-24 21:43:53

【案例1】ICEM CFD自动网格划分

本例的几何模型来自ICEM CFD的Tutorial。

对图1-10所示的几何模型划分计算网格。图中表示了几何各边界的命名。在划分网格过程中，Cylinder 1与Cylinder 2边界需要生成边界层网格。

图1-10　几何及边界

Step 1：启动ICEM CFD

启动ICEM CFD，利用菜单【File】>【Change Working Dir…】设置工作路径。

提示：

启动ICEM CFD后，养成设置工作路径的好习惯。

Step 2：导入几何并进行拓扑构建

● 启动ICEM CFD，利用菜单【File】>【Geometry】>【Open Geometry…】，在弹出的文件选择对话框中选择几何模型ex2-1.tin。

● 单击Geometry标签页下的Repair Geometry按钮，在左下角Repair Geometry面板中选择Build Diagnostic Topology工具，设置参数面板中的Tolerance参数值为0.25，单击Apply按钮进行几何拓扑构建。完成拓扑构建后的几何如图1-11所示。

图1-11　完成拓扑构建后的几何

注意：

对于外部导入的几何模型，一般情况下都需要进行拓扑构建操作，在构建拓扑过程中，大多数情况下可以使用默认参数值。对于3D模型，构建拓扑后的结果应当是所有的线条颜色均为红色。若有其他颜色线条，则需要检查几何模型或调整拓扑构建参数。

Step 3：创建Part

创建Part的目的是给边界命名。一般要求在生成网格之前对边界命名。

● 在树状菜单Parts节点上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Create Part，如图1-12所示。

● 在左下角的参数设置面板中，设置Part名称为INLET，如图1-13所示。在图形显示窗口中选择图1-10所示的小半圆面，单击鼠标中键确认操作。

图1-12　创建Part

图1-13　创建Part

以同样的步骤创建其他的Part：Outlet、Symmetry1、Symmetry2、Cylinder1及Cylinder2。

Step 4：设置全局网格尺寸

选择Mesh标签页下的Global Mesh Setup按钮，如图1-14所示。

图1-14　选择Global Mesh Setup按钮

在左下角的Global Mesh Setup设置面板中设置Scale factor为2，设置Max element为16，其他参数保持默认设置，然后单击Apply按钮确认，如图1-15所示。

图1-15　设置全局网络尺寸

提示：

（1）Sacle factor的作用是对所有的网格尺寸进行缩放。该因子与Max element的乘积为真实最大网格尺寸。（2）设置最大网格尺寸前，可以先测量一下几何的尺寸，获取尺寸所在的量级，防止该参数设置过小导致网格量巨大而死机。（3）Max element参数值通常设置为2的幂，如2、4、8、16、32等。

Step 5：Part Mesh设置

虽然说很多情况下，设置完全局尺寸后就可以直接进行网格生成了，但是为了获取更精细的网格，尤其是在几何中存在尺寸跨度比较大的特征时，给不同的Part分别设置尺寸是非常有必要的。

单击Mesh标签页下的Part Mesh Setup按钮，如图1-16所示。

图1-16　单击Part Mesh Setup按钮

弹出的Part尺寸设置面板如图1-17所示。设置Cylinder1的最大网格尺寸为2，其他部件的最大网格尺寸均为2，然后单击Apply按钮确认设置。

图1-17　Part尺寸设置面板

Step 6：生成网格

单击Mesh标签页下的Compute Mesh按钮。左下角的Compute mesh设置面板如图1-18所示。该面板中的参数包括以下几种。

Mesh Type：指定生成的网格的类型。如四面体、六面体、笛卡儿网格等。

Mesh Method：网格生成算法。如Octree、Delauney、Advancing Front等。

Create Prism Layers：是否包含边界层网格的生成。

Create Hexa-Core：生成六面体核心。

Select Geometry：选择几何体进行网格划分，默认划分所有的几何体。

这里先采用默认设置，单击Compute按钮生成计算网格。

生成的网格如图1-19所示。可以看出Cylinder1面上的网格尺寸要小于其他面，这是因为在part网格尺寸设置中，Cylinder1面上尺寸值设置较小所造成的。

图1-18　Compute Mesh设置面板

图1-19　生成的网格

提示：

除了可以设置part尺寸外，还可以对面和线指定网格尺寸。

Step 7：添加边界层网格

● 设置prism参数

在Mesh标签页中选择全局网格设置，然后选择Prism Meshng Parameters，设置参数值Initial height为0.25，设置Height ratio为1.2，Number of layers为5，Total height值可以通过单击按钮Compute params计算得到，如图1-20所示。