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“网格太多怎么办?”聊聊流体仿真中 SCDM 软件是如何简化几何的

6月前浏览13742

本文摘要(由AI生成):

文章主要介绍了基于SCDM软件的CFD前处理工作流程,包括读入模型、处理模型、流体区域、仿真完善和输出几何五个部分。在处理模型阶段,需要修复模型和简化模型。简化模型的目的是减小网格总数量和避免出现网格质量太差的区域。简化模型时,可以使用填充、拉动、合并表面、移动、对齐、组合等功能。简化模型的时机需要根据具体情况而定,通常对固体操作,但需要清楚哪些固体区域是需要化简的。


ANSYS SpaceClaim Direct Modeler(简称 SCDM)是基于直接建模思想的新一代3D建模和几何处理软件。SCDM可以显著地缩短产品设计周期,大幅提升CAE分析的模型处理质量和效率,为用户带来全新的产品设计体验。

 


通常,我们可以将基于SCDM软件的CFD前处理工作,简单的分为5个部分:

 

★  读入模型

★  处理模型

★  流体区域

★  仿真完善

★  输出几何

 

(二)处理模型


1. 修复模型(见上篇)



2. 简化模型

 

修复模型结束之后,我们通常会得到(多个)实体,接下来就是简化模型的工作。


 

流体仿真的简化原则通常按照以下的一般性要求来完成:

 

①简化掉特别细小的特征

②简化与主要流场区域不相关的小特征

③简化尖角区域

④适当的简化狭缝区域

⑤处理流场内部的薄壁挡板

⑥其他需要简化(或几何修改)的情况

 

通常意义上,简化几何的最终目的是:

 

★  减小网格总数量

★  避免出现网格质量太差的区域

 

简化模型时常用的SCDM功能:

 

  填充

 

填充是去除独立额外特征的利器,但需要对实体上的面进行操作;填充的本质是删除掉选中的面,随后对未选中的面进行延伸来封闭实体。


 

  拉动

 

当有一些特征不太容易使用填充去除的时候,拉动可能会更容易的产生希望的效果;当然,如果我们的目的不是去除特征,而是对几何进行一些修改的时候(如增加缝隙的距离),拉动还是一个必要的操作。


 

  合并表面

 

实体的表面上会有很多特征边,如果这些边之间的夹角很尖锐,那么往往会降低网格的质量,合并表面可以去除掉这些尖锐的特征;当然,也有改变面形状的风险,这些可以通过测量功能进行定性的判断。

 


  移动、对齐、组合等

 

其他的工具也有使用的时机,这和几何调整的需求是分不开的,限于篇幅暂不展开介绍。

 

简化几何,最为重要的就是目的明确,我们必须要先清楚几何改变以后的样子,这样才能选择合适的工具,高效的达成目标。

 

简化模型的时机:

 

简化模型通常对固体操作,但需要十分清楚哪些固体区域是需要化简的(如不与流体区域接触的位置,实际上是不需要简化的),否则工作量会大幅增加,且很多操作无效。

 

也可先提取流体区域,再对流体区域(实体几何模型)进行简化,这种情况通常用于仿真中只包含流体的问题(不算结构换热)。

 

需要注意的事,以上的情况只是针对单一使用流体仿真计算(FluentCFX)的问题。多物理场耦合的问题,反而不需要流体与结构几何完全一致,因为场间的数据耦合是采用插值的方式处理的。

 



SpaceClaim流体基础几何处理
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:2018-12-24
最近编辑:6月前
张杨
硕士 | 高级流体工程... 仿真分析要有理有据
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1条评论
Mr曹
Mr曹
3年前
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