高級培訓:網(wǎng)格劃分技巧 俞丹海
Flomerics中國代表處
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求解域設(shè)定
在某些特殊場合必須要放大求解區(qū)域
– 自然對流換熱系統(tǒng)
– 封閉系統(tǒng)
– 外部邊界條件對內(nèi)部影響較大的情況
在強迫對流散熱系統(tǒng)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(wǎng)格約束
網(wǎng)格約束用于在幾何實體上設(shè)定網(wǎng)格
Minimum Number和Maximum Size 分別設(shè)置最小單元數(shù),或者最大網(wǎng)格單元尺寸.建議采用Maximum Size.
Minimum Size是設(shè)置最小網(wǎng)格尺寸,可以控制網(wǎng)格精度
使用Region定義網(wǎng)格約束
網(wǎng)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(wǎng)格約束
例如,在兩平板間增加網(wǎng)格
– 定義幾何尺寸
– 定義Region
– 帖附網(wǎng)格約束
– 檢查網(wǎng)格
網(wǎng)格約束(膨脹)
膨脹可以使網(wǎng)格約束延伸到物體邊界以外的區(qū)域.
– 膨脹區(qū)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(shù)或最大單元尺寸來控制網(wǎng)格
– 不同的膨脹可以單獨設(shè)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(nèi)最小劃分兩個網(wǎng)格單元設(shè)置
– High 方向約束定義為100mm內(nèi)最大網(wǎng)格尺寸10mm設(shè)置
Flotherm網(wǎng)格劃分
劃分準則:
網(wǎng)格長寬比值越接近越好
1 最理想的狀態(tài)
< 20 良好
>200 可能造成不收斂
盡量避免大尺寸網(wǎng)格到小尺寸網(wǎng)格的直接過度
網(wǎng)格長寬比例問題:
– 網(wǎng)格平滑工具(系統(tǒng)網(wǎng)格)
– 增加網(wǎng)格線減小長寬比
– 網(wǎng)格平滑工具(系統(tǒng)網(wǎng)格)
– 增加網(wǎng)格線減少網(wǎng)格過度問題的產(chǎn)生
網(wǎng)格長寬比問題:
– 最小單元尺寸(系統(tǒng)網(wǎng)格)
– 建立合理精度的模型(例如,根據(jù)實際問題的大小確定尺寸單位精度)
– 避免產(chǎn)生小尺寸網(wǎng)格導致較大差異的網(wǎng)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(tǒng)網(wǎng)格數(shù)
.
這主要是因為物體幾何網(wǎng)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(chǎn)生兩類網(wǎng)格
粗略外部網(wǎng)格
精細局域網(wǎng)格
精細膨脹網(wǎng)格
局域化網(wǎng)格
網(wǎng)格局域化可以應用于:
– 物體
– 組件
– Regions
使用網(wǎng)格約束定義.
方法1 –單個物體進行設(shè)置.
選擇物體
設(shè)置網(wǎng)格約束(注意:可在各個方向可獨立設(shè)置不同網(wǎng)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(wǎng)格
如何對組設(shè)置局域化網(wǎng)格?
方法二.采用Region將多個物體”包”起來.
局域化網(wǎng)格
– 包含三個物體的組
– 添加網(wǎng)格約束
– 繪制region
– 局域化
我們來分析一個采用局域化網(wǎng)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(wǎng)格線會延伸到外部區(qū)域邊界.
– 空氣出/入口部分,需要更詳細網(wǎng)格描述– 解決的辦法是將網(wǎng)格約束做膨脹設(shè)置.
局域化網(wǎng)格區(qū)域之間可以相互嵌套殼體采用局域化網(wǎng)格散熱器采用局域化網(wǎng)格FLOTHERM 要求在局域化區(qū)域與求解域之間最少兩個網(wǎng)格單元進行描述.
局域化網(wǎng)格不能相互部分重疊,但可以緊鄰.
– 包括膨脹區(qū)域 如果有部分重疊的局域化網(wǎng)格,可以采用多個相鄰局域化空間來組合完成,避免產(chǎn)生網(wǎng)格沖突.
局域化網(wǎng)格
采用調(diào)整系統(tǒng)網(wǎng)格來控制局域化區(qū)域以外的網(wǎng)格質(zhì)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(wǎng)格(邊界層)
– 適當?shù)倪^度區(qū)域比例要根據(jù)實際問題而設(shè)定
– 在一些具有適量剃度變化快的區(qū)域,采用較小尺寸網(wǎng)格
– 沒有通用的比例范圍適合所有的領(lǐng)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(wǎng)格之間的變化盡量縮小
如果相鄰網(wǎng)格之間尺寸比例大于10:1,會大大增加求解時間.
網(wǎng)格質(zhì)量檢查
在Drawing Board中檢查局域化網(wǎng)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(wǎng)格質(zhì)量檢查
在FLOMOTION中檢查網(wǎng)格
– 重新初始化(如果沒有計算結(jié)果)
– 打開Flomotion,并創(chuàng)建可視平面
– 通過操作桿移動平面
網(wǎng)格劃分思路
建立幾何模型后，軟件自帶四種網(wǎng)格劃分類型
“None, Coarse, Medium, Fine”, 建議選擇”None”型.
在Grid Summary 中,檢查細小網(wǎng)格(三個不同方向)所在位置,通過調(diào)整物體尺寸消除較小單元,提高最小網(wǎng)格單元數(shù)量級.
針對不同區(qū)域,采用局域化網(wǎng)格.在網(wǎng)格單元控制參數(shù)中,建議采用控制最大單元尺寸選項.
調(diào)整系統(tǒng)網(wǎng)格,通過控制Maxsize和Smooth來使系統(tǒng)網(wǎng)格長寬比控制在最佳范圍內(nèi).
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