本视频中学到的内容:

  1. 讨论“描述几何”任务中所需各种输入的工作细节
  2. 如何为流体区域创建盖面
  3. 使用“创建区域”任务创建流体区域

视频链接:

FLUENT Meshing入门教程-6描述几何体_哔哩哔哩_bilibili 


【Import Mesh】

        启动 Ansys Fluent 进入网格模式。转到“文件” -> “读取” -> “网格”,然后选择提供的网格文件。一旦 Ansys Fluent 完成读取文件,你会注意到Watertight Geometry Workflow已经自动设置,并且直到“生成表面网格”的所有步骤都已成功完成。这里的几何是管道流动模型,有4个进口和1个环状出口。

FLUENT Meshing Watertight Geometry工作流入门 - 6 描述几何体-LMLPHP


【Describe Geometry】

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        现在,我们看一下“描述几何”任务。

        第一个输入是“几何类型”,在“几何类型”下,有三个选项来描述导入工作流的几何类型,即仅固体仅流体无空隙,或同时存在流体和固体区域和/或空隙。在本模型下我们选择“仅固体区域”。

        当选择几何类型为“仅固体区域”或“同时存在流体和固体区域”时,我们会得到一个额外的选项,即在此处封闭开口并提取流体区域。当我们选择几何类型为“仅流体”时,此选项不可用,因为在这种情况下不需要提取流体。

        在这里,由于几何仅包含固体域,我们需要提取流体区域。对于“是否封闭开口并提取流体区域?”我们将选择“”以提取流体区域。

        第三个输入是“将所有流体-流体边界类型从‘壁’更改为‘内部’?”在具有多个连接的流体区域的模型中,流体-流体边界是指由两个流体区域共享的界面。此选项用于检查我们是否希望 Fluent 将所有流体-流体边界类型从“壁”更改为“内部”。

        默认情况下,Ansys Fluent Meshing 将流体-流体边界视为壁。如果将选项设置为“否”,则在流体区域之间将不允许流动。但是,如果模型物理性质要求在区域之间流动流体,则选择“是”以将边界转换为内部。

        下一个输入是“是否要应用拓扑共享?”。由于在 CAD 创建阶段已经应用了拓扑共享。因此将其选择为“”。

        请注意,如果导入的是多几何对象装配体,而在 CAD 级别未应用拓扑共享,则将会得到一个额外的用户输入,即“对象之间的非共形网格?”,通过该输入我们可以选择是否需要非共形网格。

        最后一个输入涉及多区域网格。在某些情况下,可能希望对复杂几何图形使用纯六边形网格。在这种情况下,我们可能需要在 CAD 级别手动将几何切割或切片成单独的体,然后再进行网格划分。

        但如果“启用多区域网格?”选项设置为“”,那么我们可以在几何的所有区域中创建纯六边形网格,同时自动将几何划分为单独的体。在该模型中,我们将选择“否”并单击“描述几何”。

【Enclose Fluid Regions (Capping)】

        工作流现在转移到“封闭流体区域”任务。此任务的主要目的是创建盖板表面,以覆盖或关闭几何中的任何开口,并定义内部流体流动区域。

        实体 CAD 模型已经包含壁表面,我们需要定义进口和出口表面。然后可以使用“区域类型”设置来指定将应用于盖板表面的边界条件。

        首先,从“Velocity inlet”边界条件开始。名称根据选择的区域类型自动填充。我们可以保持此默认值,或根据需要更改它。对于此模型,我们将使用默认名称。

        用户可以选择两种“盖面类型”:“单一表面”或“环形(2表面)”。如果开口是环形或环状的,则需要使用环形选项。对于所有其他开口,我们可以使用单一表面类型。我们首先将使用“单一表面”盖板类型,并将在进口平面上创建盖板表面。

        要创建盖板,需要选择包围开口的表面。确保“分类依据”设置为“标签”,然后从列表中选择“in1_face”。图形窗口中突出显示了相应的表面。一旦点击“创建盖板”,就会创建一个新的表面,覆盖这个开口。

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        第二个进口由2个表面包围。要为此进口创建盖板,请将“选择方式”设置为“区域”,从列表中选择“in2a_face”和“in2b_face”这两个表面,然后点击“创建盖板”。将创建一个盖板表面,覆盖此开口。

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        还可以创建一个单一的盖板表面,覆盖在同一平面上的不同的物理开口。例如,要为其余两个进口创建盖板,选择“in3_face”和“in4_face”,然后点击“创建盖板”。

        这将创建一个单一的盖板表面,覆盖所选的两个开口。在这种情况下,不管这两个表面是否被分组到一个单一标签中,都没有关系,因为它们是物理上不同的表面。

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        现在创建出口平面。开口的形状类似于环形或环状。为了覆盖这样的开口,我们需要使用“环形(2表面)”盖板类型。在“封闭流体区域”任务中选择此选项。由于这是一个出口,我们将“区域类型”设置为“压力出口”并保留默认名称。

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        要创建环形盖板,请从图形窗口选择环形开口周围的2个表面,即圆形内表面和矩形外表面。确保“Select By”设置为“区域”。除了从图形窗口选择这些表面外,用户还可以将选择设置为“标签”,然后选择包含两个表面的标签。

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        现在我们已经定义了流体域边界,可以进行提取流体区域,这发生在“创建区域”任务中。只有当在“几何类型”下选择了“几何仅由固体区域组成”或“几何由流体和固体区域和/或空隙组成”选项时,“创建区域”任务才可用。如果选择了“几何仅由流体区域组成”,那表明领域中只有流体区域,因此不需要单独提取。此任务中唯一的输入是“估计的流体区域数”。实际上,Ansys Fluent 会自动计算并设置此值。默认情况下,Ansys Fluent 假定所有实体都是固体区域,所有空隙都是“死”区域。

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        点击“创建区域”以让 Ansys Fluent 提取流体区域。任何提取的流体区域都会立即显示在图形窗口中。


【总结】

        了解描述几何任务中所需的各种输入,以正确定义模型。讲解“包围流体区域”任务的工作细节,并了解如何为流体区域提取创建盖板表面。最后,学习Watertight Geometry Workflow中的“创建区域”任务。

02-07 00:17