Fluent Meshing中的边界层网格参数

本文描述Fluent Meshing中生成边界层网格中的一些参数。

在Watertight Geometry工作流中，可以通过Add Boundary Layers节点添加边界层参数。其他流程的边界层网格参数与此相同，这里仅以watertight流程参数为例。

面板参数包括：

1、Add Boundary Layers?

包括三个选项：

• yes：选择该选项表示添加边界层网格
• no：不添加边界层网格
• yes，using prism control file：添加边界层网格，并且利用控制文件指定边界层网格参数

2、Name

指定边界层名称。一般保持默认即可。

3、Offset Method Type

包括四种网格分布方法：aspect-ratio、last-ratio、uniform及smooth-transition。

• aspect-ratio：允许控制从底部边界区域拉伸的边界层网格（或棱柱体单元）的长宽比。长宽比定义为棱柱层基础尺寸与棱柱层高度的比值。通常需要指定棱柱层的层数以及第一层边界层网格的长宽比。

• uniform：每个新节点(子节点)与父节点(即上一层中方向向量所指向的相应节点)之间的初始距离相同。此方法适合于平面位置的网格，但对于尖角位置的网格有可能会出现缝隙。此方法需要指定第一层网格高度First Height，后面各层的网格高度通过Growth Rate进行控制。

• last-ratio：允许控制从边界区域拉伸的边界层网格的长宽比。需要指定第一层网格高度First Height。参数Transition Ratio为边界层网格的最后一层网格高度与体网格填充的第一层网格高度的比值，实际上就是边界层网格到体网格的过渡比率，此值越大表示过渡越快。

• smooth-transition：允许使用当地的四面体网格尺寸计算每个局部初始高度及总高度，以使网格的体积变化率较为平滑。每个被膨胀的三角形的初始高度是根据其面积在节点处平均计算的。这意味着对于均匀网格，其初始高度将大致相同，而对于不均匀的网格，其初始高度将有所不同。此方法为Fluent Meshing中的默认方法，其中参数Transition Ration为最后一层边界层网格高度与其相邻的第一层体网格高度之比。

4、Number of Layers

指定边界层网格的层数。

5、Add in

指定边界层网格的生成区域。默认情况下只在流体区域生成边界层网格，但用户可以自行选择需要生成边界层的区域。可选选项包括：

• fluid-regions：只在流体区生成边界层网格
• solid-regions：只在固体区生成边界层网格
• named-regions：选择需要生成边界层的区域

6、Grow on

指定边界层生成位置。默认情况下只在壁面边界上生成边界层网格，用户也可以自行选择要生成边界层网格的区域。可选择选项包括：

• only walls：只在固体壁面上生成边界层网格。默认参数。
• all-zones：在所有边界或区域上生成边界层网格。
• solid-fluid-interface：仅沿着流体和固体区域的分界面生成边界层网格。
• selected-zones：在选中zone的区域上生成边界层网格
• selected-labels：在选中labels的区域上上生成边界层网格

7、Advanced Options

高级选项中有一些选项可以帮助生成边界层网格：

• Ignore Boundary Layers at Acute Angles?：选择是否自动忽略存在锐角位置的边界层。如果激活了此选项，则可以使用参数Acute Angle Buffer Layers指定放置在被忽略的边界层网格周围的缓冲层的数量，从而在锐角周围扩展被忽略的区域。增加该参数值会增加在锐角处忽略的边界层的网格面数量。
• Modify Surface Mesh at Invalid Normals？：选择当检测到无效的法向面时，是否自动对面网格进行修改。如下图所示，通过激活此选项可以有效改善一些极端位置的边界层网格。

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