【软件速递】HyperMesh

HyperMesh是Altair HyperWorks软件套装中的一个核心模块，其主要为HyperWorks的众多求解器提供前处理，同时还能为一些主流仿真软件提供前处理网格。HyperMesh能够支持非常多的CFD求解器，如Fluent、CFX、CFD++、STAR CD等，同时还支持输出中间格式，如CGNS等。关于HyperMesh的详细介绍，可以参阅软件帮助文件，或登录Altair官网。这里只关注HyperMesh应用于CFD网格划分功能。

本案例来源于HyperMesh帮助文档。

在本案例中，将会涉及到以下内容：

• 利用CFD Tetramesh面板生成CFD网格

• 设置并生成边界层网格

• 为CFD仿真计算标记边界区域

• 输出网格到CFD求解器中

• 开始菜单中启动CFD（HyperMesh）2017启动HyperMesh

• HyperMesh启动后会弹出User Profiles对话框，选择CFD及General

• 点击按钮OK启动软件

• 选择工具栏按钮Open Model

• 在弹出的文件选择对话框中选择打开文件manifold_surf_mesh.hm

打开的模型如下图所示。

HyperMesh中的图形操作：Ctrl+左键为旋转图形；Ctrl+滚动中键为缩放图形；Ctrl+右键为平移图形。

在进行体网格划分之前，需要检查面网格是否为封闭。

• 选中菜单Mesh > Check > Component > Edges打开Edges面板

• 点击按钮Comp，选择wall, inlet 及 outlets

• 点击按钮find edges

观察状态栏信息，提示为未找到有edge存在，意思为几何是封闭的。

• 点击按钮free edges前的按钮，切换至T-connections

• 点击按钮find edges

观察状态按钮，提示"No T-connected edges were found."。不过需要注意的是，T边并不一定意味着几何有问题。

• 点击return返回

之前导入的是面网格，现在要生成体网格。

• 选择菜单Mesh → Volume Mesh 3D → CFD Tetramesh或直接点击工具面板中的CFD Tetramesh按钮

进入到CFD Tetramesh面板。如下图所示。

• 选择Boundary selection子页面，点击With BL(fixed)下方的comps按钮，在弹出的页面中选择wall

• 点击W/o BL(float)下方的comps按钮，在弹出的页面中选择inlet及outlet

• 设置下图中3和4位置分别为Remesh与Smooth BL

• 切换到BL parameters面板

• 设置Number of Layers为5

• 设置First Layer thickness为0.5

• 设置BL growth rate为1.1

• 点击Mesh按钮生成网格

生成的网格如图所示。

整个操作过程如下所示。

可以通过F5快捷键查看内部网格。

如下图所示。

此步非常重要，需要将体网格进行重新组织，否则CFD求解器无法识别边界。

• 修改模型树节点CFD_tetcore001名称为fluid

• 删除节点wall、inlet及outlet

• 选择菜单BCs → Organize或使用快捷键shift+F11打开网格组织面板，将CFD_bl001移动至fluid中

• 此时可以删除模型树中的CFD_bl001节点

• 利用菜单Bcs → Faces打开faces创建面板，选择Comps为fluid，点击find faces创建faces

创建完毕后模型树中多了一个^faces节点。

下面通过move comps方式重新组织^faces，这和ICEM CFD中的创建part很类似。

• 选择菜单BCs → Components → CFD，弹出CFD边界创建对话框，在对话框中选择创建inflow、Outflow及Wall，点击Create按钮创建边界

创建完毕后模型树节点如下图所示。

• 选择菜单BCs → Organize或使用快捷键shift+F11打开网格组织面板

• 选中窗口中入口边界上的一个面网格，点击按钮elems，在弹出的面板中选择by faces，选择dest component为inflow，点击按钮move

• 同样操作将三个入口面网格移动至Outflow

• 将^faces移动到Wall，并删除节点^faces

模型树如下图所示。

至此网格处理完毕，下一步输出网格。

这里输出网格为Fluent格式。

• 选择菜单File → Export → Solver Deck，打开文件输出面板

• 设置File type为CFD

• 设置Solver type为Fluent

• 设置File为文件存储路径

• 点击Export按钮输出网格

此时可以利用Fluent打开网格文件查看网格及边界组织，如下图所示。

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