ICEM非結構網(wǎng)格劃分

ICEMCFD非結構網(wǎng)格劃分與CFX計算沈鼓集團研究院2015.9目錄1.ICEMCFD的用戶界面和使用工具2.ICEMCFD的非結構網(wǎng)格劃分流程3.ICEM非結構網(wǎng)格劃分實例演示4.CFX計算流程5.CFX操作流程及注意事項1.ICEMCFD的用戶界面和使用工具參數(shù)選擇與輸入模型樹消息窗口功能按鈕功能標簽柱狀菜單功能菜單選擇工具幾何讀入/創(chuàng)建幾何修改和清除創(chuàng)建網(wǎng)格

自動定義尺寸

默認的方法/類型設置Parts設置網(wǎng)格尺寸，方法和類型Blocking(四邊形/六面體)自動生成體網(wǎng)格殼/面網(wǎng)格求解器設置查看/編輯網(wǎng)格查看/編輯“Pre-Mesh”輸出到求解器后處理運行求解器打開/創(chuàng)建Project2.ICEMCFD的非結構網(wǎng)格劃分流程流程典型ICEMCFD工作流程:新建/打開一個項目（注意文件存放位置）引入/生成幾何建立幾何拓撲結構/幾何清理網(wǎng)格模型(優(yōu)先考慮六面體網(wǎng)格)

檢查/編輯網(wǎng)格

選擇求解器（CFD求解器）

輸出網(wǎng)格3.實例演示1）模型導入File一般默認不同的體顏色不同窗口左下角，導入模型參數(shù)選擇窗口左上角，勾上點、線、面以顯示2）幾何邊界設置與修補全選多邊形僅選擇顯示部分取消選擇填充角度下的相連實體采用不同part選擇選擇對象過濾命名因為給定的網(wǎng)格尺寸越小，幾何特征捕捉越好，但是由于網(wǎng)格數(shù)量限制，將可以設置成相同網(wǎng)格尺寸的幾何面放到一個Part里，以便后面可以分別對Part進行網(wǎng)格參數(shù)設置注意：千萬不要遺漏幾何表面，

尤其是特別小的表面，否

則會產(chǎn)生漏洞，導致網(wǎng)格

自動生成失敗不同的Part用不同的顏色區(qū)分左鍵選擇，中間確認，右鍵取消刪除創(chuàng)建體將需要的面分組完成后，刪除多余的面、線等，有利于網(wǎng)格順利生成，以及數(shù)值計算的順利進行點擊后任意選擇兩點使其中點在體區(qū)域內(nèi)（一般對角點）左擊顯示幾何編輯工具刪除Points點Curves線Surfaces面Bodies體AnyEntity任何實體（點、線、面、體）Translate位置變換Rotate旋轉Mirror鏡像Scale縮放Translate&Rotate移動/旋轉ThreePoints三點CurvetoCurve線對線幾何變換對點、線、面進行創(chuàng)建和編輯幾何修補顏色指示

拓撲分析后生成的曲線顏色指示鄰近表面的關系green

=自由邊,

yellow

=單邊,

red

=雙邊,

blue

=多邊,

Grey

=dormant(過濾掉)線條顏色顯示的開/關

Modeltree>Geometry>Curves>ColorbycountRedcurves表示面之間的間隙在容差之內(nèi),這是需要的物理模型.Yellowedges

通常是一些需要修補的幾何容差經(jīng)驗:容差應該是預計最小網(wǎng)格尺度的10分之一（或需要捕捉最小幾何特征尺度）3）網(wǎng)格參數(shù)設置全局網(wǎng)格參數(shù)設置體網(wǎng)格生成方法及參數(shù)設置棱柱參數(shù)網(wǎng)格設置面網(wǎng)格生成方法及參數(shù)設置周期性邊界設置最大網(wǎng)格尺寸Tetra/Mixed：在默認的情況下自動生成四面體網(wǎng)格Tetra，通過設定可以創(chuàng)建三棱柱邊界層網(wǎng)格Prism，也可以在計算域內(nèi)部生成以六面體單位為主的體網(wǎng)格Hexcore，或者生成既包含邊界層又包含六面體單元的網(wǎng)格。Hex-Dominant：是一種以六面體網(wǎng)格為主的體網(wǎng)格類型，此種網(wǎng)格在近壁面處網(wǎng)格質量較好，在模型內(nèi)部網(wǎng)格質量會較差Cartesian：是一種自動生成的六面體非結構網(wǎng)格。邊界層參數(shù)設置左擊顯示網(wǎng)格設置及生成工具表面網(wǎng)格參數(shù)設置線網(wǎng)格參數(shù)設置局部網(wǎng)格密度設置對于之前創(chuàng)建好的Part，將需要生成邊界層的面勾上根據(jù)每一個Part的最小幾何尺寸，分別設置最大網(wǎng)格尺寸對于之前創(chuàng)建的體，需要生成核心六面體的勾上此處體網(wǎng)格類型與前面選擇的一致網(wǎng)格計算生成，若生成失敗，一般顯示表面存在漏洞，則需要找到漏洞，返回幾何處理界面，對漏洞進行修補或適當增大最小網(wǎng)格尺寸，直至網(wǎng)格生成成功，之后可根據(jù)需要自動或手動生成邊界層和核心六面體（一般將已生成的四面體手動轉換成六面體）此處邊界層和核心六面體的創(chuàng)建，選上則自動生成，否則可在整體網(wǎng)格生成后手動生成根據(jù)經(jīng)驗需要不斷調整最大網(wǎng)格尺寸，來實現(xiàn)比較滿意的網(wǎng)格數(shù)量在已有網(wǎng)格的基礎上生成邊界層4）網(wǎng)格質量檢查與光順需要檢查的網(wǎng)格類型，一般默認網(wǎng)格質量檢查標準,非結構網(wǎng)格一般選quality六面體網(wǎng)格光順網(wǎng)格修補節(jié)點合并網(wǎng)格拆分節(jié)點移動網(wǎng)格變換網(wǎng)格轉化網(wǎng)格密度調整四面體轉成六面體一般選12個四面體轉化成一個六面體其他默認根據(jù)柱狀圖顯示的網(wǎng)格質量檢查結果，來考慮是否需要進行網(wǎng)格光順，若多次光順后，網(wǎng)格質量最小值的變化不大，便可結束光順，一般只要無負網(wǎng)格都能計算左擊顯示網(wǎng)格編輯工具5）求解器選擇和網(wǎng)格導出正六面體四面體棱柱體邊界層求解器設置點擊保存CFX5格式的網(wǎng)格，完成非結構網(wǎng)格劃分可導出適用于多種求解器的網(wǎng)格4.CFX計算流程打開CFXAutogridICEMHypermess網(wǎng)格劃分后處理計算求解預處理5.CFX操作流程及注意事項1）網(wǎng)格導入右鍵mesh導入Autogrid網(wǎng)格ICEM網(wǎng)格為m

Autogrid網(wǎng)格為mm注意單位新建一般模式旋轉機械模式快速設置模式模板庫旋轉機械網(wǎng)格劃分工具2）計算條件設置參考壓力計算域類型計算域狀態(tài)計算域靜止或旋轉默認為穩(wěn)態(tài)計算計算介質選擇馬赫數(shù)大于0.2時應選TotalEnergy燃燒模型熱輻射模型熱能、焓的輸運，不包括動能顯示代數(shù)雷諾應力模型3）計算模型選擇4）計算初值給定1.當局部初值和全局初值都給出時，以局部初值優(yōu)先2.固體domain必須進行初值設定給定domain初值工具欄全局初值給定一般流體域可以不給定初值5）邊界條件設置流體可進可出，進按總壓計算，出按靜壓計算6）交界面設置根據(jù)上游平均總壓來計算下游速度，適用于上下游部件耦合比較緊密的交界面，比如多級葉片間的距離比較小的情況交界面模型7）求解器設置1.對于一般計算域，取特

征長度和特征速度的1/3；2.對于旋轉機械，取0.1/ω～1/ω；3.若計算發(fā)散或者振蕩較

大，可適當減小時間步

長對流項離散格式湍流方程離散格式輸運方程：時間步長一般流動狀態(tài)較好的200步以內(nèi)基本可以收斂，若帶蝸殼計算，流動狀態(tài)較差，可設置1000～2000步8）計算監(jiān)測及輸出設置可選擇想要額外輸出的變量一般默認計算備份可設置每多少步一保存，這個比較占用資源，所以一般不選擇備份計算監(jiān)測監(jiān)測插入的表達式監(jiān)測效率創(chuàng)建備份9）計算介質滿足PR方程的各類實際氣體滿足RK方程的各類實際氣體滿足SRK方程的各類實際氣體用戶自定義自定義單一介質定義混合介質給定每種物質的質量分數(shù)在這里，可以按照已有材料的文件格式定義庫里沒有的材料，并加入到該文件目錄中CFX對于實際混合氣體的計算很慢，尤其混合物質越多越復雜計算越慢，且不易收斂選擇的氣體組分10）不同工況點設置復制后將其重命名，并改變出口條件，其他求解條件也可重新設置，變成另一工況點，多個工況點操作相同多個工況點的計算在一個文件中，可實現(xiàn)多個工況點連續(xù)計算，但無法以上一工況點作為初場，只能以計算好的結果文件作為初場表示在Q100計算完成后進行Q90的計算11）導出計算文件將計算文件導出為.def格式保存11）求解控制將計算結果保存到指定的文件夾增加或減少并行CPU數(shù)量指定計算文件指定初場文件點擊打開計算文件，可以對計算文件的進出口條件和某些求解設置進行更改點擊打開正在計算的文件，可以隨時對計算文件的進出口條件和某些求解設置進行更改點擊可隨時保存正在計算的文件