重叠网格交界面
重叠网格交界面将一个重叠区域与背景区域或另一个重叠区域耦合。
有两种类型的重叠网格交界面:
- 重叠网格交界面
这是常规类型的重叠网格交界面。重叠区域中的重叠边界定义了孔切削过程的边界。使用常规重叠网格交界面时,建议背景和重叠区域之间或两个重叠区域之间的重叠区域至少始终有 4 至 5 个网格单元层。
可以在两个区域之间或同时在多个区域之间创建重叠网格交界面。还可以对不同的区域对多次重复此过程。
- 重叠网格零间隙交界面
此类型的交界面适用于当一个重叠区域的边界接近或接触背景区域或另一个重叠区域的边界这一情形。在接触面的情况下,必须封闭两个区域之间的间隙,而不允许在表面之间存在任何流。
在应用重叠零间隙交界面的情况下,如果壁面边界重叠或形成非常小的间隙,Simcenter STAR-CCM+ 可以自动切除该部分流体域。将在两个相关区域之间生成临时壁面。
在此封闭机制期间,可能形成隔离的孤岛网格单元。为了保持求解器稳定性,如果满足以下任一条件,这些孤岛网格单元会在求解器中停用:
- 孤岛周围是零间隙边界。
- 孤岛周围是零间隙边界和壁面边界。
- 孤岛周围是零间隙边界和接触交界面。
- 孤岛只有单向受体和供体关系。
下图中的球形止回阀是此类配置的示例:
此图显示了初始状态下的网格,即模拟开始之前的网格。重叠区域(灰色)包含球的网格。重叠区域延伸至背景区域(蓝色)的边界之外。可以看到背景区域和重叠区域之间存在很小的间隙。背景区域和重叠区域之间的距离小于两个网格单元层,且应用零间隙算法。
此图显示模拟开始后的网格。间隙中的网格单元(重叠区域和背景区域)和背景区域外部的重叠网格处于不活动状态。 要检查重叠区域与边界之间的距离,可以使用“Overset Zero Gap Distance(重叠零间隙距离)”场函数。在最小间隙大小随流率和时间变化的情况下,可以将函数绘制为求解进度(请参见重叠网格场函数参考)。
创建两个区域之间的重叠网格零间隙交界面之后,每个区域中将自动创建零间隙壁面边界。模拟期间,如果孔切削过程检测到两个区域的两个零间隙壁面边界之间的距离小于三个网格单元层这一默认值,则间隙中的网格单元处于不活动状态。如果需要,可以更改网格单元层数。低于此值时,Simcenter STAR-CCM+ 将停用网格单元。活动与不活动网格单元之间的网格单元面将放置在零间隙壁面边界内。仅被零间隙边界包围的隔离网格单元孤岛由求解器自动检测并设为不活动。
有关重叠网格交界面的详细设置,请参考Overset Interface Reference。有关创建重叠网格交界面的工作流,请参考创建重叠网格零间隙交界面。