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进口段结构化网格划分优化方法

【摘要】:“OUTLET”为进口段水体的出口,“WALL”为进口段水体的圆周面。图4.4-9 全局网格的设定图4.4-10 生成网格的显示10)在工具栏中,单击“Blocking”,选择“Pre-Mesh Quality Histograms”,弹出“Pre-Mesh Quality”对话框。网格质量高于0.8以上,满足要求。当然,并不是网格质量必须达到0.8以上才能计算,将结构化网格转化成非结构时,质量达到0.1以上即可粗略计算了。图4.4-11 网格质量检查11)保存网格。图4.4-12 网格的转化图4.4-13 网格的导出

1)打开ICEM CFD软件。设定工作目录,选择【File】→【Change Working Dir】,选择文件存储路径。在菜单栏中,选择【File】→【Geometry】→【Open Geometry】或单击“978-7-111-52131-0-Chapter04-294.jpg”图标,如图4.4-4所示,打开混流泵进口水体“jk.tin”文件,导入进口水体部件。

2)右键单击模型树Model→Parts,选择“Create Part”,弹出“Create Part”对话框。在“Create Part”对话框中,“Part”栏填写:inlet(表示流体进入,名称可自定);单击“Entities”的“Selectentities978-7-111-52131-0-Chapter04-295.jpg”选择进口水体部件的入口,创建“INLET”部件,如图4.4-5所示。

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图4.4-4 进口水体部件的导入

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图4.4-5 “Part”的创建

3)按步骤2)创建部件“OUTLET”“WALL”。

“OUTLET”为进口段水体的出口,“WALL”为进口段水体的圆周面。所有的这些名称按自己的情况定义,不过最好要方便后面的处理辨识。

4)整体块的创建。工具栏上,选择“Blocking”项,单击“Create Block978-7-111-52131-0-Chapter04-298.jpg”图标,打开“Create Block”对话框。“Part”栏填写“FLUID”,其他项默认不变,单击【Apply】,如图4.4-6所示。

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图4.4-6 整体Block的生成

5)映射。工具栏上,“Blocking”项,单击“Associate978-7-111-52131-0-Chapter04-300.jpg”图标,打开“Blocking Associations”对话框。选择“Associate Edgeto Curve978-7-111-52131-0-Chapter04-301.jpg”图标,打开“Associate Edge→Curve”框。单击“Edge(s)”栏的“Select edge(s)978-7-111-52131-0-Chapter04-302.jpg”图标,选择Block上的四条曲线,单击中键确定,如图4.4-7a所示;单击“Curve”栏的“Selectcurve(s)978-7-111-52131-0-Chapter04-303.jpg”,选择与之相对应的部件上的曲线,如图4.4-7b所示;勾选“Project vertices”。单击【Apply】,生成如图4.4-7c所示。另外四条Block的曲线edges映射到curves的操作步骤如3)所示。

最终映射如图4.4-7d所示,此处为显示清楚而将部件透明化“Transparent”。

6)O-Block的生成。在工具条中,单击“Blocking”,选择“Split Block978-7-111-52131-0-Chapter04-304.jpg”图标,打开“Split Block”对话框。选择“Ogrid Block978-7-111-52131-0-Chapter04-305.jpg”,打开“Ogrid Block”。“Select Block(s)”项中,单击“Select block(s)978-7-111-52131-0-Chapter04-306.jpg”,选择整个Block,单击中键确定。“Select Face(s)”项,单击“Select surface(s)”,选择进出口面,如图4.4-8a所示;下拉“Offset”栏:0.5,单击【Apply】。结果如图4.4-8b所示。

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图4.4-7 Block的整体映射

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图4.4-7 Block的整体映射(续)

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图4.4-8 O-Block的划分

7)在工具栏中,单击“Mesh”,选择“Global Mesh Setup978-7-111-52131-0-Chapter04-310.jpg”,弹出“Global Mesh Parameters”对话框。在“Global Mesh Parameters”对话框中,“Scalefactor”项设置为“3”(设置视情况而定);“Maxelement”项设为“1”,其他默认,单击【Apply】,如图4.4-9所示。

8)在工具栏中,单击“Blocking”,选择“Pre-Mesh Params”,弹出“Pre-Mesh Parems”对话框。在“Pre-Mesh Parems”对话框中,选择“Update Size978-7-111-52131-0-Chapter04-311.jpg”,单击【Apply】,生成网格。

9)显示网格。在图形窗口的左侧的树形栏,“Blocking”列,勾选“Pre-Mesh”,显示网格如图4.4-10所示。

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图4.4-9 全局网格的设定

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图4.4-10 生成网格的显示

10)在工具栏中,单击“Blocking”,选择“Pre-Mesh Quality Histograms978-7-111-52131-0-Chapter04-314.jpg”,弹出“Pre-Mesh Quality”对话框。“Criterion”项的下拉选项选择“Determinant 2×2×2”,其他默认不变,单击【Apply】,结果如图4.4-11所示。网格质量高于0.8以上,满足要求。

当然,并不是网格质量必须达到0.8以上才能计算,将结构化网格转化成非结构时,质量达到0.1以上即可粗略计算了。

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图4.4-11 网格质量检查

11)保存网格。右键单击模型树Model→Blocking→Pre-mesh,选择“Convert to Unstruct Mesh”。当信息窗口中提示“Current Coordinate systemis global”时表明网格转换已经完成,如图4.4-12所示。选择【File】→【Mesh】→【Save Meshas】,保存当前的网格为jk.uns。

12)选择求解器。在标签栏中,单击“Output”,选择“Selectsolve978-7-111-52131-0-Chapter04-316.jpg”,弹出“Select solve”对话框。在“Select solve”对话框中,“Output Solver”项,下拉选择“ANSYS CFX”;“Common Structural Solver”项选择“ANSYS”,单击【Apply】确定。

13)导出网格。在工具栏中,单击“Output”,选择“Write input978-7-111-52131-0-Chapter04-317.jpg”,打开“另存为”对话框。“文件名”:jk.cfx5.fbc,保存,关闭对话框,弹出如图4.4-13a所示的窗口。选择“No”。弹出“CFX5”对话框,如图4.4-13b所示,单击【Done】。完成网格的导出。

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图4.4-12 网格的转化

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图4.4-13 网格的导出