ICEM CFD快速創建流體計算域模型

2019-04-05  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

ICEM CFD中沒有幾何實體的概念,其中的Body指的是封閉的曲面。利用此特性可以快速實現內外流計算域的抽取。

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內流計算域幾何抽取

內流場計算域幾何抽取在ICEM CFD中十分容易實現,我們所要進行的工作是:創建進出口邊界面,刪除外部邊界即可。下面以一個簡單幾何實例來描述這一過程。本例只為演示,所選幾何較為簡單,復雜模型操作步驟完全相同。

Step 1:導入實體幾何

本例幾何為外部CAD軟件創建的x_t格式文件,點選【File】>【Import】>【Parasolid】,選擇幾何文件。如圖1所示,選擇Millimeter為單位。

圖 1 導入幾何

Step 2:拓撲構建

進行幾何拓撲構建,此步的目的是進行幾何檢查,同時來利用軟件自動創建特征線。

選擇Geometry標簽頁下工具按鈕,選擇功能窗口中的功能按鈕

,保持參數默認,點擊Apply進行幾何拓撲創建。以透明實體方式顯示幾何模型,如圖2所示。

圖 2 幾何模型

Step 3:創建Part

對于圖2所示的幾何模型,其內流道幾何為噴嘴的內表面,需要創建一個單獨的part放置這些表面。

樹形菜單【Parts】 上點擊右鍵,選擇【Create Part】,命名Part為wall,選擇噴嘴內表面。如圖3所示的6個黑色面。

圖 3 選擇內表面

Step 4:刪除其他表面

樹形菜單中刪除除了上一步創建的wall之外的所有part。

刪除part后的幾何模型,如圖4所示。

圖 4 幾何

Step 5:創建進出口邊界面

進行拓撲構建,選擇Geometry標簽頁下工具按鈕

選取幾何兩頭的圓形曲線,分別創建兩個曲面。為進出口邊界面創建part,這里不再贅述。最終完成的計算域模型如圖5所示。

圖 5 最終計算域模型

Step 6:總結

利用ICEM CFD,通過選擇實體模型的內流面直接構造計算域模型。

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外流場計算域創建

利用ICEM CFD的Body概念創建外流場計算域是一件非常容易的事情,在利用這一功能之前需要利用幾何創建功能創建外部幾何。

本例的幾何模型如圖6所示。創建該幾何的外流場計算域模型。

圖 6 實體幾何

Step 1:創建外部域

對于外流場區域,常見的形狀包括:方形(box),圓柱型((Cylinder)、球形等。本例使用方型計算域。

ICEM CFD提供了一系列常見實體幾何直接創建方式,利用Geometry標簽頁下

圖 7 直接幾何

選擇

創建Box,輸入參數如圖8所示。

圖 8 輸入參數

這里選用Entity Bounds方式,選擇需要包裹的幾何體,然后設定X,Y,Z方向放大倍數。也可以勾選Adjust min/max values項,手動設置X,Y,Z最大最小值。形成的幾何如圖9所示。

圖 9 形成幾何

Step 2:創建body

ICEM CFD中的body是用于標志計算域的。一個Body是一個封閉的幾何,在生成網格過程中,軟件會搜索Body區域。

利用材料點方式創建Body。

選擇Geometry標簽頁下的工具按鈕

圖 10 Body創建

選擇如圖11所示的兩個點,創建Body。

圖 11 選擇點

至此計算域創建完畢,若要創建對稱面則需要進行切割操作,這里篇幅所限,不詳細描述。

若采用分塊劃分網格方式,則創建塊的時候將于內部幾何面相關聯的塊刪除。

若采用四面體劃分方式,則無需進行任何設置,直接生成網格即可。圖12可以看出,中間部分并未生成網格,這正是我們需要的。

圖 12 網格切面

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