ANSYS Mesh中生成周期网格

如果物理现象具有周期性，那么采用周期模型可以极大地降低计算工作量，绝大多数主流CFD求解器都支持周期网格。ANSYS Mesh中有相应的工具用于处理周期性模型。

很多年以前在新浪博客上写过一篇关于Mesh生成周期网格的文章，不过这么多年过去了，ANSYS的版本更换了一茬又一茬，新版本里头有新的方法。

其实网格划分网格并不需要知道你的网格是否是周期性的，它们要做的唯一目标是：保证所指定的周期面上网格节点一一对应。说到这里，大家应该就很清楚了，在网格划分过程中进行的各种参数设置，其目标也都是为了保证目标面上的网格节点一致。CFD计算中的周期网格包括平移周期和旋转周期两种。

要在Mesh中创建周期网格，离不开Match功能。

• 鼠标右键点击按钮Mesh，选择菜单Insert → Match Control

选择菜单后，需要在属性窗口中设置参数。如下图所示为平移周期所需要设置的参数。

• High Geometry Selection：其中一个周期面

• Low Geometry Selection：另一个周期面

• High Coordinate System：对应周期面上的坐标系统

• Low Coordinate System：另一个周期面上的坐标系统

因此要创建平移周期，需要创建坐标系。

下图所示为选中周期所需要设置的参数，除了要设置两个周期面外，还需要选择Transformation为Cylic，并设置旋转轴Axis of Rotation。

下面以两个简单案例来描述如何创建周期网格。

3.1 案例描述

案例几何如图所示。其中A面与B面为周期面，要创建周期网格。在Mesh中为A面和B面命名，以便在求解器中设置周期。

3.2 创建坐标系

如图所示创建两个周期面的坐标系。这里采用顶点创建直角坐标系，在创建两个坐标系时，一定要注意这两个点在周期系统中是对应的。软件会根据坐标系来决定平移的距离。

3.3 创建Match

按下图所示进行操作

3.4 Fluent中创建周期

在Fluent中创建周期，需要利用TUI命令。

• 启动Fluent，导入生成的网格

可以看到前面创建的两个命名p1和p2已经导入进来，只不过边界类型为wall，记住它们的id分别为6和7。输入TUI命令：mesh/modify-zones/make-periodic

按提示进行输入，如下图所示。

此时可以看到p1边界类型被设置为periodic了。

旋转周期比平移周期相对简单，需要指定两个周期面，同时指定旋转轴。通常需要创建柱坐标系统。

案例几何如下图所示，箭头所指为两个周期面。

在创建网格之前，首先进行边界命名，两个周期面分别命名为p1和p2。

4.1 创建圆柱坐标

按下图所示进行操作。

4.2 创建Match并生成网格

按下图所示进行操作。

4.3 Fluent中生成周期边界

网格导入Fluent后，边界如图所示，可以看到命名的边界被保留下来，记住其id分别为6和7。

利用TUI命令创建周期边界。

创建完毕后的边界如下图所示。

OK，搞完收工~~

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