适配的目的是生成足够精细且能充分表示几何体所有重要特征的网格。然而,当您拥有一个具有曲线轮廓和尖角的几何体的粗网格时,适配后的网格可能无法恢复几何体周边的曲线轮廓和角落。在这种情况下,您可以在执行适配过程的同时,使用基于几何的适配来重建几何体(或恢复几何体的更精细细节)。

更多信息,请参见以下部分:

24.2.1 基于几何的自适应方法

基于几何的适应性调整基于几何重建原理。在这种方法中,通过在现有网格节点之间的区域内创建新节点来增加网格的单元数量。新创建的节点以特定方式投影,使得生成的网格更精细,并且其形状更接近原始几何形状。

以下部分将解释节点如何投影以及控制节点传播的参数。

24.2.1.1 节点投影

考虑为一个圆形几何体创建的粗网格。图24.5:适应前网格(第1030页)显示了靠近圆形边缘的一部分网格。边缘不平滑且有尖角,使得其形状与原始几何形状不太相似。结合边界适应性和几何重建选项,将得到边缘更平滑的网格,如图24.6:节点投影(第1030页)所示。

在图24.6:节点投影(第1030页)中,虚线表示网格的原始边缘。边界适应过程在原始节点之间创建新节点。这些节点向几何边缘投影,结果是生成的网格边缘平滑,形状更接近原始几何形状。

重要提示:仅在适应过程中创建的节点(新创建的节点)进行投影;原始节点保持其位置不变。

图24.5:适应前网格

图24.6:节点投影

当使用PUMA适应方法(这是3D的默认方法)时,您可以通过以下方式控制节点投影/位移:

  • 辅助几何定义,可以使用形状基元、用户定义函数、表面网格或从当前节点重建的平滑背景模型来定义(如《Fluent用户指南》中“管理辅助几何定义”部分所述)。

  • 控制边界位移应用于与表面相邻的棱柱边界层程度的指数(如《Fluent用户指南》中“细化与粗化”部分所述)。

对于悬节点自适应方法,以下参数控制节点投影,并在基于几何的自适应对话框中指定。

  • 投影传播层级:此参数允许您指定几何重建时应进行节点传播的节点层数。值为1表示仅边界上的节点会被投影,值为2表示边界上的节点和下一层的节点会被投影,依此类推。

注意:

第一层的节点按最大幅度投影,最后一层的节点按最小幅度投影。投影幅度从第一层到最后一层逐渐减小。

例如,投影传播层级设为3,意味着第1层节点按最大幅度投影,第3层节点按最小幅度投影。图24.7:投影传播层级与幅度(第1031页)展示了新创建节点的传播层级与投影幅度。

图24.7:投影传播层级与幅度

几何重建前网格 几何重建后网格

  • 投影方向:此参数允许您指定节点投影的方向,X、Y 或 Z(对于 3D)。如果您未指定任何方向,节点投影将在新创建节点的最近点进行。

  • 背景网格:此选项允许您使用精细的表面网格作为背景网格,然后用于重建几何形状。当您读取表面网格时,节点投影将基于背景网格的节点位置进行。

当您希望适应的网格非常粗糙且几何形状高度弯曲时,此选项非常有用。在这种情况下,仅通过指定参数可能无法获得高质量的网格。然而,您也可以通过指定参数来修改传播标准。

重要提示:您一次只能读取一个表面网格。表面网格的各个区域将列在背景网格下拉列表中。

24.2.1.2 基于几何形状适应的示例

考虑为一个球形几何创建的网格。初始网格非常粗糙,导致出现尖角(如图 24.8:球体的粗糙网格(第 1032 页)所示)。它不能准确地表示球形几何。您可以通过使用基于几何形状的适应从这种粗糙网格中恢复原始球形几何。

图 24.8:球体的粗糙网格

如果您在不启用重建几何选项的情况下适应域的边界,生成的网格(参见图 24.9:未进行几何重建的适应网格(第 1033 页))具有足够的单元数量,但域的边界仍然包含尖角。

边界自适应仅在现有节点之间创建新节点,以增加网格的单元数量。由于不投影节点,网格的形状保持不变。

如果您在启用“重建几何”选项的情况下进行边界自适应,生成的网格(图24.10:基于几何自适应后的网格(第1034页))具有更多的单元和边界上更少的尖角。此外,新创建的节点会沿某个方向投影,使其形状更接近原始几何形状(即,具有平滑边界的球体)。

图24.9:未经几何重建的适应网格

图24.10:基于几何自适应后的网格