FLUENT画网格

导入网格弹“发现孤立的网格单元”报错，八成是从CAD导进来的几何有干涉或者微小的重叠面，STP转过来的时候面跟面之间留了0.01mm的缝，眼睛看不出来，网格划到那里就出问题。回去把几何修复一下，该缝合的缝合，该删面的删面，导入之前先做个几何检查。

ICEM CFD和Fluent Meshing两条路子都用过，ICEM做结构网格强，块划分可以一点点调，六面体网格质量高计算快，但学习曲线陡，block的拓扑关系想不清楚就分不出网格。Fluent Meshing做非结构网格快，watertight geometry流程导几何选尺寸生成，包面修复全自动，复杂几何也能跑，缺点是四面体网格量比六面体大很多，同样的模型网格量翻倍计算时间跟着涨。D:\Fluent_mesh\下面那两个文件夹一个放ICEM的tin和blk，一个放Fluent Meshing的scdoc和msh。

尺寸函数是控制网格疏密的关键，全局尺寸给个基准值，局部加密在近壁面或者尾流区域单独设。ICEM里用Size Function，选Curvature和Proximity两个类型，Curvature按曲率加密，Proximity按狭窄区域加密，两个同时开会互相打架，曲率大的地方和窄缝多的地方挤在一起网格数量爆炸，根据几何特征选一个主要的，另一个把参数放松。Fluent Meshing里尺寸函数放在Add Local Sizing和Create Size Functions两步里，面网格尺寸比体网格小一号，边界层第一层高度按y+目标反算。

边界层网格不是越多越好，第一层高度按y+目标反算，y+要小于1的话用低雷诺数模型，第一层高度大概0.01mm量级，y+在30到100之间用壁面函数，第一层高度0.1mm量级。层数看流动分离的程度，分离不严重给5到10层，分离严重给15到20层，增长率1.2到1.3之间。边界层总厚度别超过局部几何尺寸的三分之一，超过了会挤压核心区网格，甚至导致边界层穿到对面壁面上。

网格质量检查三个指标。Orthogonal Quality在Fluent里直接看，值越接近1越好，低于0.1会报错，低于0.2计算容易发散。Aspect Ratio长宽比在边界层里可以大一点，100以内都算正常，核心区尽量控制在20以内。Skewness偏斜度低于0.8可以接受，高于0.95基本没法算。ICEM里看Determinant和Angle，Determinant大于0.3，Angle大于18度，不满足的网格回去把block的顶点挪一下或者重新分块。

六面体网格和四面体网格混用的时候，交界面要用interface连起来，不能直接共节点，共节点的话网格过渡不了，Fluent读进来报“Non-conformal interface”。Interface在Fluent里自动生成，两边网格类型不一样没关系，但面网格尺寸差太多会影响插值精度，差的倍数控制在2以内。四面体网格过渡到六面体网格的地方，中间加一层棱锥网格，金字塔单元把三角形面和四边形面连起来。

网格无关性验证是最费时间的一步。同一个模型划三套网格，粗中细，网格量大概按2倍递增，跑同样的工况，看关键变量比如压降、换热量、分离点位置，两套细网格之间的差异小于2%就认为网格无关了，不用再加密。三套网格都画完算完，选中间那套或者更细的那套用，别一上来就用最细的，算不动的时候还得退回去。D:\Fluent_mesh\grid_study\下面那个弯管的三套网格，粗的30万，中的70万，细的150万，跑到第三套的时候压降变化已经小于1%了。

从CAD到网格的整个流程走一遍，SolidWorks或者Creo导出STP，注意单位，导出之前确认模型是mm还是m，Fluent默认单位是m，导进来是mm的话所有尺寸要乘以0.001，忘了这一步流场完全不对，雷诺数差好几个数量级。ICEM里导入STP之后先Build Topology，线框变红说明面跟面接上了，有黄线或者蓝线说明有自由边或者多重边，修复之后再分块。Fluent Meshing里导入几何用Import CAD，生成包面之前检查几何有没有干涉，干涉的体要么合并要么删一个。网格划完导出msh，Fluent读msh的时候选择对应的求解器版本，3D还是2D，单精度还是双精度，双精度算得慢但精度高。

D:\Fluent_mesh\下面那个弯管的ICEM工程还没加边界层，光秃秃的四面体网格，y+跑到200多，用标准壁面函数凑合算，下次把边界层加上重新划一遍，第一层高度按y+=30算应该是……

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删