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使用ICEM绘制非结构网格时,如何提高网格质量?

凯依 回答数5 浏览数1187
如题,具体情况是,一台大域内放一辆车,车跟域之间的网格
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沈立红 | 未知
以下回答来自仿真秀平台文章:《理工科硕士自学ICEM网格划分的思考和感悟》,希望对你有所帮助。附赠仿真学习包,包含结构、流体、电磁、热仿真等多学科视频教程,领取后永久免费收看,:知乎粉丝仿真学习包
导读:本文来自仿真秀用户的投稿,撰写了他在ICEM网格划分的学习经验和感悟,希望对读者朋友有所帮助。如有不当,欢迎指正,一起交流和进步!投稿请联系我们。
一、写在前面
燃煤电厂选择性催化还原(SCR)装置是电厂污染物控制装置中重要的组成部分。对于SCR喷氨格栅(AIG)安装位置的选择和导流板的优化设计,一直以来都是热工类专业中“经久不衰”的课题之一。技术工作者为了便于直观分析SCR内部流动特性,主要运用数值模拟的方法,比较不同的数值模拟计算结果,择优选择设计方案。既然要数值模拟,大多数情况下是少不了开展网格划分工作,网格划分的好坏将直接影响到数值模拟的结果。借此机会,本人想将自己在划分网格中实践经验分享给大家,仅用于帮助初学者入门使用,限于水平有限,作“一家之言”,仅为参考。
二、模型建立proE初次建模


图1 (a)


图1 (b)
图1(a)是CAD技术图纸,图1(b)是proE 5.0三维建模结果,模型建立后,通常输出文件类型为“*.stp”或者“*.igs”。
思考与感悟:三维模型“*.stp”或者“*.igs”选择哪种类类型,主要看导入ICEM拓扑后,出问题少,个人觉得这貌似“废话”。
ICEM再次建模


图1 (c)
建模文件成功导入ICEM软件后,应将模型“固体化”和“透明化”显示处理。
思考与感悟:“固体化”和“透明化”操作是必须的,是一种“条件反射”操作;导流板则视为一个面而不是实体,所以并未在ProE软件中进行创建。


图1 (d)
思考与感悟:新导入模型进行拓扑,也是一种“条件反射”操作;对于拓扑个人理解是将模型在两款软件中进行一次“交汇对接”;容差值最好不要修改,如果出现问题建议重新建模,修改犹如“无底洞”;ICEM中有四种颜色的线条,绿色指的是单独的一条线,没有面和它关联。黄色指的是只有一个面和这条线关联,说直白点也就是面的边界线;出现黄线和绿线多数情况是拓扑出现了问题,模型创建不理想。


图1 (e)
创建面多数是通过点进行创建的,须要注意“线”和“点”上面“√”是否被激活
思考与感悟:理论上“From 2-4 Curves”或“From Curves”中明明是可行的,而实际却不成功,个人感觉这是由于ICEM软件还是存在Bug,可能这软件还不够完美。
三、Part 划分


图2 (a)
思考与感悟:Part创建的目的是便于在后续计算软件Fluent中定义边界条件;选择Part过程是一件即废眼力又费时间的劳动,需要大家“耐心”和“细心”。


图2 (b)
思考与感悟:建立Part时候可以先将“点”和“线”关闭掉,然后将它们全部删除,经过重复拓扑操作后,新产生“线”和“点”会自动归属于相应的Part内,此方法“屡试不爽”。


图2 (c)
思考与感悟:命名流体域习惯为“flu+Number”;催化剂层流体域要铭记在心,便于Fluent软件中“多孔介质”参数的设定。
四、结构化网格划分


图3 (a)
思考与感悟:结构化网格和非结构化网格区别,我个人感觉可以用这样一个比喻来理解“结构化网格就如给人穿件衣服,需要“量身裁衣”,衣服须合身,这样“顾客”才能穿着舒适,而这件“衣服”即为“Block”;而非结构网格就如给人做纹身,网格仅能一次性使用,而无法用于批量处理模型,即无‘继承性’”。


图3 (b)
思考与感悟:要灵活使用“Edge”(Block中的线)和“Curve”(实体中的线)交替显示,便于两者的关联匹配;“Edge”和“Curve”的关联匹配要细心,否在“功亏一篑”。


图3 (c)
思考与感悟:普通“劳苦群众”可以这样简答理解“六面体”(形状四方四正)=结构网格;“四面体”(形状歪瓜裂枣)=非结构网格;不言而喻,“大神”们都不断思考用划分“六面体”网格这一“淫技”解决一切模型的网格划分,而不屑于使用非结构网格。
五、非结构化网格划分……
六、网格输出……


理工科硕士自学ICEM网格划分的思考和感悟_其他软件-仿真秀干货文章​www.fangzhenxiu.com/post/298978/?inviteCode=z3cy9ukeg3Kzo
作者:陈聪,仿真秀科普作者
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duoduook1 | 来自辽宁
- 最近刚好在做相关project,顺手一答,也方便以后自己查阅 0.0
- 资料来源:ICEM CFD Help Manual
密度盒(Mesh Density):
密度盒选项允许用户创建或控制一块区域,在该多面体(或二维多边形)区域中可指定局部最大网格单元尺寸。这一功能对于那些不与任何几何体相邻的体积域网格的细分非常有用,例如汽车尾流区。可以在一个密度盒中再创建另一个,也可以将两个密度盒交叉。
如果它们重叠或交叉,较小的尺寸网格将取代较大的网格尺寸。密度盒不一定要完全包含在计算域中,它可以是部分的与几何体相交或者是部分的包含于计算域内。


注意:密度盒区域并不是几何的part,而且网格节点也不受约束于密度区域。
这一功能仅仅在Tetra,Cartesian及Patch Independent表面网格方法中才有效。
关于选项的解释:
1、Name
指定密度盒的名称。
2、Size
指定密度盒内局部最大尺寸。该尺寸将受Global Scale Factor的影响。
3、Ratio
指定密度盒周围的四面体增长率。
4、Width
对于密度盒,这指定了远离密度盒边界的恒定的膨胀率的层数(N),其应该具有恒定的扩展比率。第N+1层的四面体尺寸为Size与Ratio的乘积。
对于线和点密度,受密度盒影响的区域的半径为Size与Width的乘积。
5、Density Location
有以下两种方式来定义密度盒:

  • From Points:通过一个或多个点定义密度箱边界。
  • From Entity Bounds:选择对象边界定义密度箱。
<hr/>附上ICEM CFD Help Manual 原文:
Create Mesh Density
The Create Mesh Density option allows you to create or manipulate a density region.
This is a polyhedral (or polygonal for 2D) zone in which one can prescribe a local maximum element size. This is useful for refining the mesh in a volumetric zone that is not adjacent to any geometry, for example, in the wake region of a vehicle. You can have density regions within one another, or partially intersecting one another.
A smaller mesh size within one density region will supersede that of a greater mesh size if they overlap or intersect. The density region does not have to be totally within the volumetric domain, but can intersect geometry and partially be within the dead zone.
Note: The density region is not part of the geometry, and mesh nodes are not constrained to the density region.
Note: This affects only Tetra, Cartesian, and Patch Independent surface mesh methods.
Name
specifies the name for the density region. Enter an appropriate name or accept the default.
Size
specifies the local maximum mesh size that can occur within the density region. This will be multiplied by the Global Scale Factor.  
Ratio
specifies the tetra growth ratio away from the density region.
Width
For a density region, this specifies the number of layers (N) of the specified element size away from the boundary of the density region that should have a constant expansion ratio. The layer N + 1 will have a tetra size of the Size value multiplied by the Ratio.
For line and point densities, the Size value multiplied by the Width is the radius of the region that the density region influences.
Density Location
The location of the density region can be defined in the following ways:

  • From Points
Select one or more points to define the boundaries of the density region.

  • From Entity Bounds
Select an entity to define a density region within its boundaries.
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`ivY) | 未知
1.可以采用局部网格大小参数控制的方法。
2.楼上说的密度盒很好用。
3.网格光顺。
4.多种方法结合着灵活用。
5.我还是想学漂亮的结构网格。
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cu8989z | 来自福建
密度盒
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何必讲粗口 | 来自北京
1.流域交界面中的两个面网格单元数应该基本相等,在ICEM中生成网格时,你所定义的每个面的网格单元数都会在命令框显示出来,你只需要通过观看两个交界面的网格数,就可以保证满足这个条件。当交界面两边网格数相差太大时,需要重新调整网格尺度,满足此条件。
2. 网格质量不好时,可以通过光顺网格来使网格矢量得到进一步的高,光顺的迭代步数可以稍微高一些。
3. 当加了边界层网格时,网格质量一般会下降,边界层网格只在你比较关注标准壁面函数时有用,即y+值,这个只和第一层网格有关,如果对壁面没有太大要求,可以不加边界层,这样就可以通过去掉边界层改善网格质量
4. 网格质量检查的时候如果有少量网格质量比较低,可以通过调整不好的网格节点,操作步骤为选中质量不好的网格,其会在图中高亮显示,然后选Edit Mesh--Move nodes,然后选中三角形节点,调整网格尽量为等边三角形,然后显示网格,再进行光顺,即可改善网格质量。如果还不行,可以通过将局部网格不好的地方的网格最大尺度变小,即在定义prim layer设置中,将max size调下即可。
5.ICEM网格质量高方法:
检查网格时,需要检测的网格类型:
TETRA_4:四面体网格单元
TRI_3:三角形网格单元
PENTA_6:三棱柱网格单元
第一步:生成边界层后将边界层网格(三棱柱体网格和四边形面网格)固定,然后对其余的网格smooth;
第二步:对所有的网格进行smooth。
这样可以稍微改善一下网格质量
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