【案例3】外流计算域创建

本案例创建一个民航客机的外流场计算域。飞机模型如图2-73所示。

导入几何后，先要进行几何清理，修复一些破碎的面或渗透面，之后创建外部计算区域空间，利用Part进行几何组织。

Step 1：启动ICEM CFD

启动ICEM CFD，设置工作路径，利用菜单【File】>【Geometry】>【Open Geometry…】，打开几何模型aircraft.tin。

Step 2：进行几何拓扑诊断

采用几何拓扑诊断操作，识别几何中的缺陷。

● 单击Geometry标签页下的Repair Geometry工具按钮。

● 在功能面板中单击Build Diagnostic Topology按钮，采用默认参数，单击Apply按钮确认操作以进行拓扑诊断。

检查几何模型中线条的颜色，可以看到除了少部分蓝色线条外，其他均为红色线条。蓝色线条出现在翼根及垂直尾翼上，表示多重边的交线，后面进行处理。

Step 3：清理机身上的细小特征

利用Remove Hole功能清除机身上的细小特征（如舷窗、舱门等位置的细小特征）。

● 单击Geometry标签页下的Repair Geometry工具按钮。

● 在功能区单击Remove Hole按钮。

● 在图形窗口中选择要去除的特征，单击鼠标中键确认去除操作。清除细小特征后的几何如图2-74所示。

Step 4：清除翼根位置的重复面

翼根位置出现了蓝色线条，其原因在于此处存在重叠的面。可用曲线分割机身表面进行解决。此处无需进行面删除操作，在后续步骤中直接创建Part组织需要的几何即可。

● 单击Geometry标签页下的Create/Modify Surface工具按钮。

● 单击功能区Segment/Trim Surface按钮，设置Method为By Curves，选择图2-75中所示的翼根曲线及机身曲面，进行曲面分割。

用同样的操作分割另一侧的机身曲面。

Step 5：删除垂直尾翼上的重复面

垂直尾翼上的蓝色线条主要是由于重复面造成的。单击Geometry标签页下的Delete Surface功能按钮，在图形窗口中选择需要删除的面，单击鼠标中键删除面。

Step 6：分割尾翼面

垂直尾翼与水平尾翼均与机身有相交，因此需要对尾翼面进行分割。在分割之前，需要求出交线。

● 单击Geometry标签页下的Create/Modity Curve按钮。

● 在功能区单击Surface-Surface Intersection按钮，选择要求解交线的面并创建它们的交线。

● 单击Create/Modify Surface按钮下的Segment/Trim Surface功能按钮，利用创建的交线分割面。

Step 7：创建Part

创建Part，将飞机外表面所有曲面添加至Part中。请注意不要添加任何内部面。

Step 8：创建计算域

本案例采用box型计算域。实际工程中也可以使用圆柱形计算域。

● 单击Geometry标签页下的Create/Modify Surface按钮。

● 在功能区单击Standard Shapes按钮，选择下方的Box按钮，设置Method为Entity bounds，设置X factor为5，Y factor为5，Z factor为10，选取图形窗口中的所有几何，单击鼠标中键确认。

● 移动Box，使计算域布置更合理。

● 在机身与Box之间创建Body。

最终形成的计算模型如图2-76所示。