网格：检查网格质量

使用 Simcenter STAR-CCM+ 中提供的场函数和工具检查所生成网格的质量。

在前面教程中生成的体网格第一眼看上去很正常，但是为正确地检查网格质量，请使用 Simcenter STAR-CCM+ 中提供的工具。

要检查网格质量：

  1. 启动 Simcenter STAR-CCM+ 并加载 foundationTutorial_8.sim。

    您可以使用在之前的教程中保存的 sim 文件或加载教程包中提供的 sim 文件。请参见从支持中心门户下载教程文件。

  2. 将模拟另存为 foundationTutorial_9.sim。
  3. 运行包含的 Java 宏，以检查网格质量：
    1. 在宏工具栏中，单击 （播放宏）。
    2. 在打开对话框中，导航至 [INSTALL_DIR]/doc/startutorialsdata/foundationTutorials/data 目录，选择 checkMeshQuality.java，然后单击打开。
    宏设置网格质量绘图。网格质量、网格偏斜角和体积变化都显示在直方图中。直方图会在宏运行后自动打开。宏还创建了衍生零部件和场景，以帮助您可视化场景内的网格和网格质量。
  4. 查看直方图：
    1. 选择窗口中的网格质量直方图选项卡。


      网格形状会影响网格质量。通常情况下，网格边缘和网格中心之间的距离变化不大的均匀网格被视为高质量的网格。挤压变形和不均匀的网格被视为质量差的网格。完美网格的质量为 1.0。质量低于 1.0e-5 的网格被视为质量差。您的网格质量目标应达到 0.5 或更高。

    2. 选择窗口中的偏斜直方图选项卡。


      使用该偏斜角度测量面法线和连接两个相邻网格形心的矢量之间的角度。该测量旨在显示面两侧的网格是否采取允许数量扩散的方式形成，而又不会导致这些数量变得无限大。0° 偏斜角表示该网格是完美的直角网格。偏斜角大于 85° 的网格被视为质量差。通常偏斜角达到或大于 90° 会导致收敛困难。

    3. 选择窗口中的体积变化直方图选项卡。


      体积变化度量说明网格体积与其最大相邻网格体积的比率。该值为 1.0，则表示该网格的体积比其邻近网格更大或相等。如体积变化为 0.01 或更小，则被视为质量差的网格。一个网格到另一网格的较大体积跳变会导致求解器不精确和不稳定。通过直方图，您可看到网格内一些质量差的网格单元。

  5. 查看网格质量场景：
    1. 选择窗口中的网格视图：XY 选项卡。


      该场景显示通过模拟域中心的切片，并显示旋转区域内和周围的体网格。仔细观察您会发现，模拟域内两个区域之间的界面上会生成棱柱层。此位置不需要生成棱柱层。您会发现另外一个问题，那就是棱柱层会在风扇和显卡外壳之间的狭窄间隙内折叠。

    2. 选择窗口中的网格视图：XZ 选项卡。


      该场景显示卡内体网格的不同视图。在此场景中，您可看到风扇叶片周围的棱柱层太厚而无法有效地捕捉速度梯度，并且棱柱层网格在叶片尖端附近开始折叠。

    一般情况下，旋转区域内的网格质量需要增强，这样有助于获得更精确的求解。静态区域和旋转区域之间的界面上会生成棱柱层，而这时并不需要。风扇下底面上并不会生成棱柱层。而在此区域生成棱柱层是非常重要的。风扇叶片周围的棱柱层过大而无法精确解析速度梯度。
  6. 保存模拟。