Fluent教程--第05章 fluent网格.pdf

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1、网格的读入和使用FLUENT可以从输入各种类型，各种来源的网格。你可以通过各种手段对网格进行修改，如：转换和调解节点坐标系，对并行处理划分单元，在计算区域内对单元重新排序以减少带宽以及合并和分割区域等。你也可以获取网格的诊断信息，其中包括内存的使用与简化，网格的拓扑结构，解域的信息。你可以在网格中确定节点、表面以及单元的个数，并决定计算区域内单元体积的最大值和最小值，而且检查每一单元内适当的节点数。以下详细叙述了FLUENT关于网格的各种功能。（请参阅网格适应一章以详细了解网格适应的具体内容。）网格拓扑结构FLUENT是非结构解法器，它使用内部数据结构来为单

2、元和表面网格点分配顺序，以保持临近网格的接触。因此它不需要i，j，k指数来确定临近单元的位置。解算器不会要求所有的网格结构和拓扑类型，这使我们能够灵活使用网格拓扑结构来适应特定的问题。二维问题，可以使用四边形网格和三角形网格，三维问题，可以使用六面体、四面体，金字塔形以及楔形单元，具体形状请看下面的图形。FLUENT可以接受单块和多块网格，以及二维混合网格和三维混合网格。另外还接受FLUENT有悬挂节点的网格（即并不是所有单元都共有边和面的顶点），有关悬挂节点的详细信息请参阅“节点适应”一节。非一致边界的网格也可接受（即具有多重子区域的网格，在这个多重子区域

3、内，内部子区域边界的网格节点并不是同一的）。详情请参阅非一致网格Figure1:单元类型可接受网格拓扑结构的例子正如网格拓扑结构一节所说，FLUENT可以在很多种网格上解决问题。图1—11所示为FLUENT的有效网格。O型网格，零厚度壁面网格，C型网格，一致块结构网格，多块结构网格，非一致网格，非结构三角形，四边形和六边型网格都是有效的。NotethatwhileFLUENTdoesnotrequireacyclicbranchcutinanO-typegrid，itwillacceptagridthatcontainsone.Figure1:机翼的四边形结

4、构网格Figure2:非结构四边形网格Figure3:多块结构四边形网格Figure4:O型结构四边形网格Figure5:降落伞的零厚度壁面模拟Figure6:C型结构四边形网格Figure7:三维多块结构网格Figure8:UnstructuredTriangularGridforanAirfoilFigure9:非结构四面体网格Figure10:具有悬挂节点的混合型三角形/四边形网格Figure11:非一致混合网格foraRotor-StatorGeometry选择适当的网格类型FLUENT在二维问题中可以使用由三角形、四边形或混合单元组成的网格，在三维

5、问题中可以使用四面体，六面体，金字塔形以及楔形单元，或者两种单元的混合。网格的选择依赖于具体的问题，在选择网格的时候，你应该考虑下列问题：ò初始化的时间ò计算花费ò数值耗散后面将会详细讨论各种类型网格的特点。初始化的时间很多实际问题是具有复杂几何外形的，对于这些问题采用结构网格或块结构网格可能要花费大量的时间，甚至根本无法得到结构网格。复杂几何外形初始化时间的限制刺激了人们在非结构网格中使用三角形网格和四面体网格。然而，如果你的几何外形并不复杂的话，两种方法所耗费的时间没有明显差别如果你已经有了结构网格代码如FLUENT4生成的网格，那么在FLUENT中使用

6、该网格会比重新生成网格节约大量的时间。这一特点也刺激了人们在FLUENT仿真中使用四边形网格和六面体网格。注意：FLUENT有一个格式转换器允许你从其它程序中读入结构网格。计算花费当几何外形太复杂或者流动的长度尺度太大时，三角形网格和四面体网格所生成的单元会比等量的包含四边形网格和六面体网格的单元少得多。这是因为三角形网格和四面体网格允许单元聚集在流域的所选区域，而四边形网格和六面体网格会在不需要加密的地方产生单元。非结构的四边形网格和六面体网格为对于一般复杂外形提供了许多三角形和四面体网格的优点。四边形和六边形单元的一个特点就是它们在某些情况下可以允许比三

7、角形/四面体单元更大的比率。三角形/四面体单元的大比率总会影响单元的歪斜。因此，如果你有相对简单的几何外形，而且流动和几何外形很符合，比如长管，你就可以使用大比率的四边形和六边形单元。这种网格可能会比三角形/四面体网格少很多单元。数值耗散多维条件下主要的误差来源就是数值耗散又被称为虚假耗散（之所以被称为虚假的，是因为耗散并不是真实现象，而是它和真实耗散系数影响流动的方式很类似）。关于数值耗散有如下几点：ò当真实耗散很小时，即对流占主导地位时，数值耗散是显而易见的。ò所有的解决流体问题的数值格式都会有数值耗散，这是因为数值耗散来源于截断误差，截断误差是描述流体

8、流动的离散方程导致的。òFLUENT中所用的二阶离散