准备和生成网格

将部件分配给区域并设置边界类型后,可以定义体网格的网格设置。对于此模拟,基于初始四边形面网格生成各向异性的对齐体网格。

多面体网格生成器与增强层网格生成器结合使用,为流体体积构建合适的网格。为了解析边界层,将棱柱层数设为 20,壁面厚度附近的棱柱层设为与 y+ ~ 1 一致的值。对于外部空气动力学情况,通常使用 20-30 个棱柱层。

  1. 要设置体网格:
    1. 右键单击几何 > 操作节点,然后选择新建 > 网格 > 自动网格
    2. 创建自动网格操作对话框中:
      1. 部件列表中,选择 Fluid
      2. 选择网格生成器中,按以下顺序选择网格器:
        网格生成器
        面网格生成器 表面重构
        圆锥体体积网格生成器 多面体网格生成器
        可选边界层网格生成器 增强层网格生成器
      3. 单击确定
    3. 选择几何 > 操作 > 自动网格节点,然后在属性窗口中,将网格生成器执行模式设为并行
    4. 选择自动网格 > 网格生成器 > 增强层网格生成器节点,然后将分布模式设为壁厚
  2. 编辑自动网格 > 默认控制节点,单击展开/折叠树,然后设置以下属性:
    节点 属性 设置
    基础尺寸 0.2 m
    最小表面尺寸 基数百分比 15.0
    面网格增长率 面网格增长率
    棱柱层数 棱柱层数 20
    棱柱层近壁厚度 棱柱层近壁厚度 1.55E-6 m
    棱柱层总厚度 尺寸类型 绝对值
    绝对尺寸 0.005 m
  3. 由于远离机翼的流动行为对于此模拟不太重要,因此可以在远场上指定较粗糙的网格。要执行此操作:
    1. 右键单击操作 > 自动网格 > 自定义控制节点,然后选择新建 > 面控制
    2. 面控制节点重命名为 FarField
    3. 展开自定义控制 > Farfield 节点,然后设置以下属性:
      节点 属性 设置
      Farfield 部件表面 流体 > 表面 > Farfield >
      流体 > 表面 > 对称
      控制 > 目标表面尺寸 目标表面尺寸 自定义
      > 目标表面尺寸 尺寸类型 绝对值
      绝对尺寸 3.0 m
  4. 要捕捉机翼后面的湍流条件,设置尾流细化控制:
    1. 右键单击操作 > 自动网格 > 自定义控制节点,然后选择新建 > 面控制
    2. 面控制节点重命名为 Wake Refinement
    3. 编辑自定义控制 > Wake Refinement 节点,然后进行以下设置:
      节点 属性 设置
      尾流加密 部件表面 流体 > 表面 > TrailingEdgeSurface
      控制 > Wake Refinement 指定尾流细化选项 激活
      > 尾流细化 距离 5.0 m
      扩散角 5.0 deg
各向异性网格化有助于减少网格面的数量,同时保持求解精度。在本教程中,将指定机翼前缘、后缘和侧缘上的各向异性网格化。下图显示带和不带各向异性网格化的网格。

  1. 要使用各向异性网格化:
    1. 选择自动网格 > 网格生成器 > 表面重构节点,将网格化方法设为四边形主控
    2. 要获取均匀网格,停用以下属性:
      1. 执行曲率加密
      2. 执行接近值加密

      通过禁用机翼上的曲率和接近值控制,网格仅使用前缘和后缘上应用的各向异性大小控制进行细化。该设置所生成的各向异性网格具有的面数少得多。

  2. 要细化前缘上的网格:
    1. 右键单击操作 > 自动网格 > 自定义控制节点,然后选择新建 > 曲线控制
    2. 曲线控制节点重命名为前缘
    3. 编辑自定义控制 > 前缘节点,然后进行以下设置:
      节点 属性 设置
      前缘 部件曲线 流体 > 曲线 > 前缘
      控制 > 各向异性表面尺寸 > 指定各向异性表面尺寸设置 激活
      指定邻近部件曲线之间的各向异性网格分布 激活
      > 各向异性表面尺寸 恒定层数量 3
      第一层厚度 尺寸类型 绝对值
      绝对尺寸 0.001 m
      薄体区域的狭窄区域中的最小层大小 尺寸类型 绝对值
      绝对尺寸 3.0E-4 m
  3. 要细化侧缘上的网格:
    1. 右键单击操作 > 自动网格 > 自定义控制节点,然后选择新建 > 曲线控制
    2. 曲线控制节点重命名为机翼侧缘
    3. 编辑自定义控制 > 机翼侧缘节点,然后进行以下设置:
      节点 属性 设置
      机翼侧缘 部件曲线 流体 > 曲线 > 机翼侧缘
      控制 > 各向异性表面尺寸 > 指定各向异性表面尺寸设置 激活
      指定邻近部件曲线之间的各向异性网格分布 激活
      > 各向异性表面尺寸 恒定层数量 3
      第一层厚度 尺寸类型 绝对值
      绝对尺寸 3.0E-4 m
      薄体区域的狭窄区域中的最小层大小 尺寸类型 绝对值
      绝对尺寸 2.5E-4 m
  4. 要细化后缘上的网格:
    1. 右键单击操作 > 自动网格 > 自定义控制节点,然后选择新建 > 曲线控制
    2. 曲线控制节点重命名为 Trailing Edge
    3. 编辑自定义控制 > Trailing Edge 节点,然后进行以下设置:
      节点 属性 设置
      尾缘 部件曲线 流体 > 曲线 > 下后缘侧后缘上后缘
      控制 > 各向异性表面尺寸 > 指定各向异性表面尺寸设置 激活
      指定邻近部件曲线之间的各向异性网格分布 激活
      > 各向异性表面尺寸 恒定层数量 6
      最小层数 3
      第一层厚度 尺寸类型 绝对值
      绝对尺寸 4.25E-4 m
      薄体区域的狭窄区域中的最小层大小 尺寸类型 绝对值
      绝对尺寸 1.5E-4 m
现在已定义了所有网格设置,接下来可以生成体网格。
  1. 单击工具条的生成体网格)或在网格菜单内选择生成体网格

    输出窗口显示网格生成器的运行与进展。

  2. 要显示体网格,从可视化工具栏上单击 (创建/打开场景),然后选择网格
  3. 保存模拟。