本案例演示利用Fluent Meshing读取EGR冷却器面网格、抽取流体域以及创建体网格的完整流程。

面网格课通过第三方软件（如ANSYS Mesh、ICEM CFD、Hypermesh、ANSA等）生成，本案例面网格采用ANSYS Meshing生成。

注：这里仅为演示。Hypermesh及ANSA在生成面网格方面具备较大优势，实际工程应用中，常采用其生成面网格，之后将面网格导入至Fluent Meshing中生成体网格。

1 几何模型

本案例几何模型如下图所示。

其内部结构如下图所示。

2 生成面网格

• 进入ANSYS Mesh模块，如下图所示设置Physics Preference为CFD

• 鼠标右键选择模型树节点Mesh，点击弹出菜单项Preview → Surface Mesh生成面网格

注：这里没有设置网格参数，并非不需要设置参数，而是仅仅为案例演示。面网格生成与常规的网格生成采用相同的网格布置方式。想要生成高质量的体网格，首先要生成高质量的面网格。

面网格如下图所示。

• 利用菜单File → Export… → Mesh → Fluent Input File → Export导出面网格demo7.msh

3 体网格划分

3.1 启动Fluent Meshing

• 如下图所示，启动Fluent Meshing

3.2 导入面网格

• 利用菜单File > Read > Mesh选择demo7.msh

3.3 处理模型

• 如下图所示，右键选择节点Unreferenced，点击弹出菜单项Draw显示面网格

• 右键选择节点Model，选择菜单项Object Management…打开对话框

• 如下图所示操作，将面网格转化为mesh，并指定其名称为egr，点击Create按钮

3.4 检查面网格

• 右键选择模型树节点egr，点击弹出菜单项Diagnostics → Connectivity and Quality…打开对话框

• 如下图所示操作检测面网格中的自由边，若存在自由边，可点击按钮Apply for All进行清理

• 如下图所示检测并清理面网格中的多重面

• 如下图所示检测并清理面网格中的自相交网格

3.5 封闭区域

• 如下图所示，取消选择Ribbon工具栏中Separate选项

• 切换至edge选择模式，如下图所示，选中面网格中内壁边界上的一条edge，点击按钮Patch创建封闭面

封闭后模型如下图所示。

相同方式封闭其他的进出口面。

3.6 创建材料点

• 如下图所示激活工具栏选项Insert Clipping Planes，并调整参数

图形窗口如下图所示。

• 右键选择节点Model，点击弹出菜单项Material Points…打开对话框

• 点击Create按钮打开材料点创建对话框

• 如下图所示，鼠标右键选择两个节点，点击按钮Compute，确保材料点位于计算区域内

• 相同方式创建壳程材料点

3.7 抽取计算区域

• 如下图所示，鼠标右键选择节点Volumetric Regions，点击弹出菜单项Compute…打开对话框

• 对话框中选择所有的材料点，点击OK按钮创建计算域

• 如下图所示，右键选择air节点，点击按钮Draw显示区域

air区域如下图所示。

• 同理可显示coolant区域

该区域如下图所示。

3.8 命名区域

• 如下图所示，右键选择节点Face Zone Labels，点击菜单项Create Labels…打开对话框

• 选择所有的导热管面，如下图所示设置其名称为fin，点击按钮Create并关闭对话框

• 右键选择节点Volumetric Regions，点击弹出菜单项Compute…重新创建计算区域

• 如下图所示，所有与fin有关的边界面名称均发生了改变

• 右键选择节点egr，点击菜单项Manage → Rename…弹出对话框

• 修改其名称为pipe_mid

• 右键选择pipe_mid，点击弹出菜单项Change Type → Solid将其类型修改为solid

• 相同方式修改egr:1 → pipe_seal、egr:2 → pipe_outlet、egr:3 → pipe_seal2、egr:4 → pipe_inlet，并修改它们的类型为Solid

注：修改为Dead类型的区域在网格生成过程中会被删除。

3.9 命名进出口边界

• 如下图所示在图形窗框中显示区域air

• 切换到zone选择模式，如下图所示利用鼠标右键选择空气入口面，点击工具栏按钮rename，如下图所示在弹出对话框中修改名称及边界类型

• 相同方式设置空气出口边界

• 设置在图形窗口中显示壳程区域

• 鼠标右键选择冷却液进出口边界，点击工具栏按钮separate将其分离

• 如下图所示选择其中一个边界，修改其名称及边界类型

• 修改另一个出口边界名称及类型，如下图所示

3.10 定边界层网格

• 鼠标右键点击节点egr，选择弹出菜单项Auto Mesh…弹出对话框

• 如下图所示设置Grow Prisms为scoped，点击右侧Set…按钮打开设置对话框

• 如下图所示设置Number of Layers为2，其他参数保持默认设置，点击按钮Create创建边界层信息，关闭对话框

• 在Auto Mesh对话框中设置如图所示参数，点击Apply按钮并关闭对话框

注：由于面网格中包含有四边形网格，因此目前无法直接生成体网格。

3.11 转换网格

将fin上的四边形网格转换为三角形网格。

• 如下图所示显示fin面网格

可以看到全部为四边形网格。

• 选择菜单Boundary → Mesh → Triangulate…打开对话框

• 选择所有边界区域，激活选项Replace，点击Apply按钮执行操作

查看fin边界，可看到全部转换为了三角形网格。

3.12 生成体网格

• 右键选择节点egr，点击菜单项Auto Mesh…打开对话框

• 如下图所示对话框中，点击按钮Mesh生成体网格

注：此处会花费较多时间。在至强E5-2678 V3，64G内存电脑上开24核花费了大约半个小时。

• 网格生成完毕后，可如下图所示显示计算网格

生成计算网格如下图所示。

注：这里没有对面网格进行控制，所以生成的体网格有点儿粗糙。

内部局部网格如下图所示。

3.13 整理区域

可以将相同类型的区域进行合并。

• 鼠标右键选择节点egr，点击弹出菜单项Delete → Object Only删除对象

• 选择菜单Mesh → Manage打开设置对话框，选中列表框中所有以fin开头的项，点击Apply按钮合并这些项

• 相同方式合并pipe_seal及pipe_seal2，如下图所示

切换至Solution模式。

额，其乱无比，懒得弄了，太卡了。

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本篇文章来源于微信公众号: CFD之道