《FLUENT中文手册(简化版)》(9)

2019-08-30 20:01

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划分(Partition)统计

获取划分统计的信息请点击菜单Grid/Info/Partitions menu item.。

统计包括单元数,表面数,界面数和与每一划分相邻的划分数。注意我们也可以在划分网格面板点击输出划分按钮生成这个报告。

修改网格

网格被读入之后有几种方法可以修改它。你可以标度和平移网格,可以合并和分离区域,创建或切开周期性边界。除此之外,你可以在区域内记录单元以减少带宽。还可以对网格进行光滑和交换处理。并行处理时还可以分割网格。

注意:不论你何时修改网格,你都应该保存一个新的case文件和数据文件(如果有的话)。如果你还想读入旧的data文件,也要把旧的case保留,因为旧的数据无法在新的case中使用。

标度网格

FLUENT内部存储网格的单位是米——长度的国际单位。网格读入时她回假定网格的长度单位是米,如果你创建网格是使用的是其它长度单位,你必须将网格的标度改为米。具体内容可以参阅单位系统一章。

标度也可以用于改变网格的物理尺寸,虽然这不是单位系统设计的初衷,但是,我们的确可以适当的使用单位系统来改变网格的尺寸,具体的方法,相信每一个聪明人都猜得到了吧。注意:无论你打算以何种方式标度网格,你必须在初始化流场或开始计算之前完成网格的标度。在你标度网格时,任何数据都会无效。点击菜单Grid /Scale...,出现下面的面板:

Figure 1:标度网格面板

使用标度网格面板步骤如下:

1. 在下拉列表中,选择适当的在被创建网格中的厘米、毫米、英寸和英尺的缩写来标

明单位。标度因子会自动被设为正确值(比如0.0254米/英寸或者0.3048米/英尺)如果你所用的单位不再列表中,你可以手动自己输入标度因子(比如米/码的因子)。 2. 点击Scale按钮。区域范围会被自动更新并以单位米输出正确的范围。如果还是宁

愿在FLUENT进程中使用最初的单位,你可以标度网格面板改变单位

3. 正如第二步中使用网格标度面板所提到的,当你不改变单位标度网格,你只是转换

网格点的最初尺寸,转换方法就是网格坐标乘以转换因子。如果你想要在最初的单位下工作而不将单位改为米,你可以在设定单位面板中点击改变长度单位按钮。点击按钮之后区域范围就会被更新以表明最初单位的范围。这一单位在将来输入的时候将一直使用!

如果你使用了错误的标度因子,偶然点击了标度按钮两次或者就是想重新标度,你可以点击UnScale

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按钮。\用标度因子去除所有的节点坐标。(在创建的网格中选择m并且点击Scale按钮将不会重新标度网格。)

你也可以使用网格标度面板改变网格的物理尺寸。例如,你的网格是5英寸×8英寸,你可以设定标度因子为2得到10英寸×16英寸的网格。

平移网格

你可以指定节点的笛卡尔坐标的偏移量来平移网格。如果网格是通过旋转得到的而不是经过原来的网格得到的,这将对旋转问题很必要。对于轴对称问题,如果网格的设定是由旋转设定而与x轴不一致那么这对旋转问题也很必要。如果你想将网格移到特定的点处(如平板的边缘)来画一个距x轴有一定距离的XY图。

点击菜单Grid/Translate弹出平移网格面板(下图)可以平移网格:

Figure 1: 平移网格面板

使用平移网格面板平移网格步骤如下: 1. 输入偏移量(可以是正负实数)

2. 点击平移按钮,下面的区域范围不可以在这个面板中改变。

合并区域

为了简化解的过程你可能会将区域合并为一个区域。合并区域包括将具有相似类型的多重区域合并为一个。将相似的区域合并之后,会使设定边界条件以及后处理会变得简单。 点击菜单Grid/Merge...弹出合并网格面板如下:

Figure 1: 合并区域面板

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什么时候合并区域

FLUENT允许你将相似类型的区域合并为一个。除非区域的数量已经限制了设置的速度以及数值分析的后处理,否则区域合并是不必要的。例如:对于大量的区域设定相同的边界条件会消耗很多时间而且会消除不相容性。除此之外,数据的后处理通常包括使用区域生成表面的过程,大量的区域被转换成大量的表面,每一个表面都需要设定各种类型的选项,如颜色等值线,这会消耗大量的时间。幸好现在我们可以将表面合并从而尽量减小太多区域造成的负面影响的而高后处理过程的效率。

虽然合并区域很有用但是有些情况下你就是需要保持大量的区域。这是因为合并区域的过程是不可逆的,大量的区域使得强制(imposing)边界条件的设定更灵活。虽让大量的区域会使得表面的选择单调乏味,但是在表现网格和流场解的时候有更多的选择。例如,产生内部流场解可能很难,如果外部流域是由几个区域组成,这些区域的网格的相关子集可以随着解一起画出来以提供几何外形和解域的相关性。

使用合并区域面板将相同类型的区域合并为一个的步骤如下:

1. 在多重区域列表选择区域类型。这一列表中包多重区域的所有类型。当你选择区域类型之后,相应的

区域就会在区域列表中出现。

2. 在区域列表中选择选择两个以上的区域 3. 点击合并按钮,合并所选区域

注意:一定要记住保存新的case文件和数据文件(如果数据文件存在)

分割区域

FLUENT中有几种方法来将单一表面或者单元区域分为多个同一类型的单元。如果你想将一个区域分为几个更小的区域你就可以使用这个功能。例如:对管道创建网格时,你创建了一个壁面区域,而这些壁面区域在不同的位置有不同的温度,你就需要将这个壁面区域分为两个以上的小区域。如果你想用滑动网格模型或多重参考坐标来解决问题,但是你忘记了为具有不同滑动速度的流体区域创建不同的区域,你就需要将这个区域分割。

注意:在任何分割处理之后你都应该保存一个新的case文件。如果数据文件存在当分割开始时它们会自动分配到适当的区域,所以你要保存新的数据文件

表面区域有四种分割方法,单元区域有两种分割方法。下面先介绍表面区域的分割方法,然后是单元分割工具的介绍。周期区域的裁剪将在后面介绍。注意:所有的分割方法在你决定分割之前都可以报告分割的结果。

分割表面区域

对于有尖角的几何区域,在具有明显角度的基础上我们很容易分割表面区域。由角度大于或等于特定角度的具有法向矢量的表面会和小于特定角度的表面分为不同的区域。例如,你有一个由立方体组成的网格,立方体的所有六个边都在同一壁面区域,你可以指定特征角为89度。因为每一立方体的边的法向矢量由相边的法向90度分开,六个边会被分别放在六个壁面区域。如果你有一个小的表面区域,并且想将区域内的每一个表面放到它自己的区域,你就可以在表面的基础上通过分割表面实现。

你也可以在保存在适应寄存器中的标号分割表面区域。比如:你可以在单元所在区域位置(区域适应)的基础上为了适应而标记单元,或者在它们狭窄的边界(边界适应)或者在一些变量等值线或者在其它的适应方法的基础上标记单元(有关适应的内容请参阅相关章节)。当你指定了表面区域分割的寄存器,所有的被标记的单元表面将会放到同一个新区域。(关于你所要使用的寄存器的ID,你可以使用管理寄存器面板来确定)

最后,你可以在连续性区域的基础上分割表面区域。例如:当你使用耦合边界条件,你需要区域内的表面有一致的方向。一致的方向只能在连续性区域保证,所以你需要将表面区域分开以保证指定适当的边界条件。使用角度、表面、适应标志或者区域来分割表面区域,请使用分割表面面板(Figure 1)。点击菜单Grid/Separate/Faces...有如下面板:

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Figure 1:分离表面区域面板

注意:你应该在使用悬挂节点适应方法(默认)进行任何适应之前,先分割表面区域。包含悬挂节点的区域不能分割。 分离表面区域的步骤:

1. 选择分离方法(Angle, Face, Mark, 或者Region) 2. 在区域列表中选择要分离的区域

3. 如果你用表面或者区域分割请跳到下一步,否则请遵照下面的步骤

? 如果要用角度分割表面,请在角度集合中指定特征角。

? 如果你用标记分割表面,选择在寄存器列表中选择所要使用的适应寄存器。

4. (此步可选)在分割之前要检查分割结果请点击Report按钮,出现与下面类似的内容: Zone not separated.

45 faces in contiguous region 0 30 faces in contiguous region 1 11 faces in contiguous region 2 14 faces in contiguous region 3 Separates zone 4 into 4 zone(s).

5. 分离表面区域,请点击Separate按钮,FLUENT会输出下列信息: 45 faces in contiguous region 0 30 faces in contiguous region 1 11 faces in contiguous region 2 14 faces in contiguous region 3 Separates zone 4 into 4 zone(s). Updating zone information ... created zone wall-4:001 created zone wall-4:002 created zone wall-4:010 done.

当你使用适应标志分割网格时,你有时可能会发现表面的网格单元会放在错误的表面区域,你可以用附加的分割方法在角度的基础上解决该问题而将错误的单元放进新的区域。然后你可以将新区域和所要放的区域结合起来。

分割单元区域

如果你有两个及其以上共用内部边界的被包围的单元区域(如下图),但是所有的单元被包含在一个单元区域,你可以用区域分割方法将单元分割为不同的区域。注意,如果共用边界的类型是内部类型,你必须在分割之前把它们改为双边表面区域类型。

Figure 1: 在区域的基础上分割单元区域

你也可以用适应寄存器中的标志分割单元区域。你可以使用网格适应一章的任何一种适应方法标记单

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元。当你指定了分割单元区域的寄存器之后,被标记的单元会放在新的单元区域(使用管理寄存器面板确定你所要使用的寄存器的ID)。要在区域或适应标志的基础上分割单元区域,请点击菜单:Grid/Separate/Cells..弹出如下面板:

Figure 2: 分割单元区域面板

注意:你应该在使用悬挂节点适应方法(默认)进行任何适应之前,先分割表面区域。包含悬挂节点的区域不能分割。 分离表面区域的步骤:

1. 选择分离方法(Mark或者Region) 2. 在区域列表中选择要分离的区域

3. 如果你用标志分割区域,在寄存器列表中选择适应寄存器。

4. 此步可选)在分割之前要检查分割结果请点击Report按钮,出现与下面类似的内容: Zone not separated.

Separates zone 14 into two zones, with 1275 and 32 cells.

5. 分离表面区域,请点击Separate按钮,FLUENT会输出下列信息: Separates zone 14 into two zones, with 1275 and 32 cells. No faces marked on thread, 2 No faces marked on thread, 3 No faces marked on thread, 1 No faces marked on thread, 5 No faces marked on thread, 7 No faces marked on thread, 8 No faces marked on thread, 9 No faces marked on thread, 61

Separates zone 62 into two zones, with 1763 and 58 faces. All faces marked on thread, 4 No faces marked on thread, 66

Moved 20 faces from face zone 4 to zone 6 Updating zone information ...

Moved 32 cells from cell zone 14 to zone 10 created zone interior-4 created zone interior-6 created zone fluid-14:010 done.

如上例所示,单元区域的分离通常也会表面区域的分割。如果你用标志分割,被移到新区域的表面单元将会放在新的表面区域。当你用区域分割时,被移到新区域的表面单元将不必被放在新的表面区域。如果任何表面被放错,请参阅分割表面区域一节。

创建周期区域

如果两个区域有相同的节点和表面分布,你可以将这对表面区域耦合来为网格分配周期性。在前处理过程中,你必须保证所要分配周期性边界的两个区域具有相同的几何图形和节点分布,也即它们是相互的复制。这是在解算器中创建网格周期性区域的唯一需要,两个区域的最初边界类型是不相关的。

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