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05 Fluent教程 | 网格划分模式简介

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在网格划分模式下,Fluent 可作为一款功能强大的非结构化网格生成程序,能够处理几乎任意规模与复杂度的网格。网格可由四面体、六面体、多面体、棱柱体或棱锥体单元构成。非结构化网格生成技术将基础几何构建单元与海量几何数据相结合,实现网格生成过程的自动化。

1.1 网格划分方法

在 Ansys Fluent 网格划分模块中,生成网格主要有两种方法:

  • 基于现有边界网格生成四面体、六面体核心或混合体网格。此种情况下,可从 Ansys Meshing 或第三方网格生成软件导入边界网格。

通过文件→导入子菜单中的对应菜单项(或相关文本命令),可导入在 CAD/CAE 软件中创建的边界网格;也可使用相应的独立网格过滤器完成格式转换。

  • 基于由面片几何(来源于 CAD 或 Ansys Meshing 的 .tgf 格式)生成的网格对象,创建四面体、六面体核心或混合体网格。此种情况下,需先通过对象包裹与缝合操作生成共形连接的面网格,再生成体网格。

网格生成完成后,可通过模式工具栏或 switch-to-solution-mode 命令将网格切换至求解模式。

1.2 网格划分模式功能

在网格划分模式下,Fluent 具备以下功能:

  • 作为一款功能强大的非结构化体网格生成器运行

  • 生成可在 Fluent 中切换至求解模式的体网格

  • 采用Delaunay triangulation method生成四面体网格

  • 采用advancing layer method生成棱柱网格

  • 可生成六面体核心(hexcore)网格

  • 配备功能强大的曲面包裹工具

  • 内置尺寸函数,可为多数 CFD 计算生成理想的网格尺寸分布

  • 支持导出多面体单元

  • 提供边界网格检查、修复与优化工具,为体网格生成提供良好基础

  • 可对面区域/单元区域进行编辑操作

  • 灵活性强——允许选用最合适的单元类型生成体网格:

    • 四面体网格适用于复杂几何模型

    • 六面体核心网格可结合四面体、六面体与棱柱网格的优势,同时减少单元数量、提升六面体占比

    • 快速八叉树网格生成器可直接作用于面片几何,在多核环境下实现高效、稳定的网格划分

  • 支持混合网格:

    • 壁面附近生成棱柱边界层,可实现边界层的精准解析

    • 支持网格线与流动方向对齐

    • 采用高拉伸比棱柱单元,可减小体网格规模

  • 支持非共形网格:

    • 适用于需要局部替换部件的仿真研究

    • 可将独立生成的多套网格拼接耦合

    

来源:CFD仿真库
MeshingFluent曲面ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2026-07-09
最近编辑:3月前
CFD仿真库
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01 Fluent教程 | 浅谈CFD分析的基本步骤

今天我们开始fluent教程的第一篇推文,本推文对CFD分析的基本步骤展开了初步介绍,这也将是整个系列推文所有内容的概括。作为入门基础,主要分为建模目标、前处理、求解器设置、计算与监控求解工程、后处理结构查看、模型修正六个部分。全文基于Ansys Fluent Users Guide1 明确建模目标 拿到一个仿真需求之后,我们首先要明确建模目标,主要从以下六个方面展开评估:期望得到哪些结果,这些结果将如何应用?例如是否可以使用用户自定义函数(C语言编写)?我们哪些建模方案可供选择?分析中需要包含哪些物理模型?必须做出哪些简化假设?可以做出哪些简化假设?是否需要专用的建模功能?需要达到何种精度等级?对结果获取的时效性有何要求?如何从完整物理系统中分离出研究部分,例如仿真计算中是否可以关闭部分模型、是否可以针对部分结构单独仿真?计算域的起始与终止边界如何确定?这些边界处是否具备边界条件信息?边界条件类型能否适配该信息?能否将计算域拓展至存在合理数据的位置?能否将问题简化或近似为二维或轴对称问题,以此来减少工作量与计算时间?2 创建模型几何与网格第二步便是要进行前处理操作,主要需考虑以下问题:准备采用的画网格软件是什么:ICEM、ANSA、Fluent Meshing?应选用四边形/六面体网格、三角形/四面体网格,还是混合网格?几何与流动的复杂程度如何?是否需要非共形交界面?计算域各区域需要何种网格分辨率?网格分辨率能否满足几何特征需求?能否预判高梯度区域?是否通过网格自适应提升分辨率?计算机内存是否充足?所需网格单元数量为多少?将启用多少种模型?3 设置求解器与物理模型生成网格后,便进入求解器设置部分,该部分主要是通过建模目标里面考虑的问题,进行以下操作:导入并检查网格选择数值求解器(如密度基、压力基、非定常求解器等)选用合适的物理模型湍流、燃烧、多相流模型等定义材料属性流体、固体、混合物设定操作条件为所有边界区域指定边界条件提供初始解设置求解器控制参数设置收敛监控项初始化流场网格无关性验证该怎么做,这个在其他系列中有过详细介绍,感兴趣的可以去看一下4 计算与监控求解过程离散化的守恒方程通过迭代方式求解。通常需要多次迭代才能获得收敛解。满足以下条件时即达到收敛:求解变量在相邻迭代间的变化可忽略不计残差可用于监控该变化趋势实现整体物理量守恒收敛解的精度取决于:物理模型的适用性与精度网格分辨率与网格无关性问题设置合理性5 查看与保存结果查看结果以校验求解质量并提取有效数据。可视化工具可用于解答以下问题:整体流动形态如何?是否存在流动分离?激波、剪切层等结构出现在何处?关键流动特征是否被有效捕捉?数值报告工具可计算以下定量结果:力与力矩平均换热系数面积分与体积分物理量通量平衡6 修正模型求解收敛后,分析结果时需思考以下问题:物理模型是否适用?流动是否为湍流?流动是否为非定常?是否存在可压缩效应?是否存在三维效应?边界条件是否正确?计算域尺寸是否足够?边界条件是否适用?边界数值是否合理?网格质量是否达标?能否通过网格自适应优化结果?网格自适应后解是否显著变化,或解是否满足网格无关性?是否需要提升边界处网格分辨率? 推文参考来源:ANSYS_Fluent_Users_Guide来源:CFD仿真库

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