高級培訓:網格劃分技巧 俞丹海
Flomerics中國代表處
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求解域設定
 在某些特殊場合必須要放大求解區域
– 自然對流換熱系統
– 封閉系統
– 外部邊界條件對內部影響較大的情況
 在強迫對流散熱系統中,通常不需要放大求解域

求解域擴大原則
– 除重力反方向外,其余按照裝
置尺寸在各個方向擴大一倍
– 重力反方向放大兩倍尺寸

網格約束
 網格約束用于在幾何實體上設定網格

Minimum Number和Maximum Size 分別設置最小單元數,或者最大網格單元尺寸.建議采用Maximum Size.
Minimum Size是設置最小網格尺寸,可以控制網格精度

使用Region定義網格約束
 網格約束可以用于Region,這樣可以應用于無幾何實體的空間場所

使用Region定義網格約束
 例如,在兩平板間增加網格
– 定義幾何尺寸
– 定義Region
– 帖附網格約束
– 檢查網格

網格約束(膨脹)
 膨脹可以使網格約束延伸到物體邊界以外的區域.
– 膨脹區域可以按照尺寸大小或物體比例來定義
– 可以通過定義最小單元數或最大單元尺寸來控制網格
– 不同的膨脹可以單獨設置在正,反兩個方向
我們來看一下前面的例子…
– Low 方向約束定義為10%尺寸內最小劃分兩個網格單元設置
– High 方向約束定義為100mm內最大網格尺寸10mm設置

Flotherm網格劃分
 劃分準則:
網格長寬比值越接近越好
1 最理想的狀態
< 20 良好
>200 可能造成不收斂
盡量避免大尺寸網格到小尺寸網格的直接過度

 網格長寬比例問題:
– 網格平滑工具(系統網格)
– 增加網格線減小長寬比
– 網格平滑工具(系統網格)
– 增加網格線減少網格過度問題的產生
 網格長寬比問題:
– 最小單元尺寸(系統網格)
– 建立合理精度的模型(例如,根據實際問題的大小確定尺寸單位精度)
– 避免產生小尺寸網格導致較大差異的網格過渡

擴大求解域的影響
 當我們擴大求解域時,必然增加整個系統網格數
.
 這主要是因為物體幾何網格線延伸到整個求解
域邊界, 同時會增加求解計算時間.

處理方法
 解決辦法是將整個裝置采用局域化處理.
 產生兩類網格
粗略外部網格
精細局域網格
精細膨脹網格

局域化網格
 網格局域化可以應用于:
– 物體
– 組件
– Regions
 使用網格約束定義.

 方法1 –單個物體進行設置.
 選擇物體
 設置網格約束(注意:可在各個方向可獨立設置不同網格約束.)
 按圖標,進行局域化操作.
列表中的圖標顯示局域化提示

Flotherm局域化網格
 如何對組設置局域化網格?
 方法二.采用Region將多個物體”包”起來.
局域化網格
– 包含三個物體的組
– 添加網格約束
– 繪制region
– 局域化

 我們來分析一個采用局域化網格的散熱器模型…
– 存在兩個問題
– 物體幾何邊界與局域化邊界重合時,網格線會延伸到外部區域邊界.
– 空氣出/入口部分,需要更詳細網格描述– 解決的辦法是將網格約束做膨脹設置.

 局域化網格區域之間可以相互嵌套殼體采用局域化網格散熱器采用局域化網格FLOTHERM 要求在局域化區域與求解域之間最少兩個網格單元進行描述.

 局域化網格不能相互部分重疊,但可以緊鄰.
– 包括膨脹區域 如果有部分重疊的局域化網格,可以采用多個相鄰局域化空間來組合完成,避免產生網格沖突.

局域化網格
 采用調整系統網格來控制局域化區域以外的網格質量.
 劃分原則
– 避免在矢量變化快的位置使用過渡性局域化網格(邊界層)
– 適當的過度區域比例要根據實際問題而設定
– 在一些具有適量剃度變化快的區域,采用較小尺寸網格
– 沒有通用的比例范圍適合所有的領域
– 長寬比一般盡可能接近1為佳.
– < 20 –較好
– >200 –可以接受
– 相鄰網格之間的變化盡量縮小
 如果相鄰網格之間尺寸比例大于10:1,會大大增加求解時間.

網格質量檢查
 在Drawing Board中檢查局域化網格
– 在當前模式中選中Workplane
– 選擇Workplane (灰色輪廓) ,使用鼠標或鍵盤通過來移動平面

網格質量檢查
 在FLOMOTION中檢查網格
– 重新初始化(如果沒有計算結果)
– 打開Flomotion,并創建可視平面
– 通過操作桿移動平面

網格劃分思路
 建立幾何模型后，軟件自帶四種網格劃分類型
“None, Coarse, Medium, Fine”, 建議選擇”None”型.
 在Grid Summary 中,檢查細小網格(三個不同方向)所在位置,通過調整物體尺寸消除較小單元,提高最小網格單元數量級.
 針對不同區域,采用局域化網格.在網格單元控制參數中,建議采用控制最大單元尺寸選項.
 調整系統網格,通過控制Maxsize和Smooth來使系統網格長寬比控制在最佳范圍內.

Flotherm資料下載: FLOTHERM軟件高級培訓PPT.pdf

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