ICEM CFD快速創(chuàng)建流體計(jì)算域模型

2019-04-05  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

ICEM CFD中沒有幾何實(shí)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(shí)現(xiàn)內(nèi)外流計(jì)算域的抽取。

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內(nèi)流計(jì)算域幾何抽取

內(nèi)流場計(jì)算域幾何抽取在ICEM CFD中十分容易實(shí)現(xiàn),我們所要進(jìn)行的工作是:創(chuàng)建進(jìn)出口邊界面,刪除外部邊界即可。下面以一個(gè)簡單幾何實(shí)例來描述這一過程。本例只為演示,所選幾何較為簡單,復(fù)雜模型操作步驟完全相同。

Step 1:導(dǎo)入實(shí)體幾何

本例幾何為外部CAD軟件創(chuàng)建的x_t格式文件,點(diǎn)選【File】>【Import】>【Parasolid】,選擇幾何文件。如圖1所示,選擇Millimeter為單位。

圖 1 導(dǎo)入幾何

Step 2:拓?fù)錁?gòu)建

進(jìn)行幾何拓?fù)錁?gòu)建,此步的目的是進(jìn)行幾何檢查,同時(shí)來利用軟件自動(dòng)創(chuàng)建特征線。

選擇Geometry標(biāo)簽頁下工具按鈕,選擇功能窗口中的功能按鈕

,保持參數(shù)默認(rèn),點(diǎn)擊Apply進(jìn)行幾何拓?fù)鋭?chuàng)建。以透明實(shí)體方式顯示幾何模型,如圖2所示。

圖 2 幾何模型

Step 3:創(chuàng)建Part

對于圖2所示的幾何模型,其內(nèi)流道幾何為噴嘴的內(nèi)表面,需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的part放置這些表面。

樹形菜單【Parts】 上點(diǎn)擊右鍵,選擇【Create Part】,命名Part為wall,選擇噴嘴內(nèi)表面。如圖3所示的6個(gè)黑色面。

圖 3 選擇內(nèi)表面

Step 4:刪除其他表面

樹形菜單中刪除除了上一步創(chuàng)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(chuàng)建進(jìn)出口邊界面

進(jìn)行拓?fù)錁?gòu)建,選擇Geometry標(biāo)簽頁下工具按鈕

選取幾何兩頭的圓形曲線,分別創(chuàng)建兩個(gè)曲面。為進(jìn)出口邊界面創(chuàng)建part,這里不再贅述。最終完成的計(jì)算域模型如圖5所示。

圖 5 最終計(jì)算域模型

Step 6:總結(jié)

利用ICEM CFD,通過選擇實(shí)體模型的內(nèi)流面直接構(gòu)造計(jì)算域模型。

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外流場計(jì)算域創(chuàng)建

利用ICEM CFD的Body概念創(chuàng)建外流場計(jì)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(chuàng)建功能創(chuàng)建外部幾何。

本例的幾何模型如圖6所示。創(chuàng)建該幾何的外流場計(jì)算域模型。

圖 6 實(shí)體幾何

Step 1:創(chuàng)建外部域

對于外流場區(qū)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(jì)算域。

ICEM CFD提供了一系列常見實(shí)體幾何直接創(chuàng)建方式,利用Geometry標(biāo)簽頁下

圖 7 直接幾何

選擇

創(chuàng)建Box,輸入?yún)?shù)如圖8所示。

圖 8 輸入?yún)?shù)

這里選用Entity Bounds方式,選擇需要包裹的幾何體,然后設(shè)定X,Y,Z方向放大倍數(shù)。也可以勾選Adjust min/max values項(xiàng),手動(dòng)設(shè)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(chuàng)建body

ICEM CFD中的body是用于標(biāo)志計(jì)算域的。一個(gè)Body是一個(gè)封閉的幾何,在生成網(wǎng)格過程中,軟件會搜索Body區(qū)域。

利用材料點(diǎn)方式創(chuàng)建Body。

選擇Geometry標(biāo)簽頁下的工具按鈕

圖 10 Body創(chuàng)建

選擇如圖11所示的兩個(gè)點(diǎn),創(chuàng)建Body。

圖 11 選擇點(diǎn)

至此計(jì)算域創(chuàng)建完畢,若要?jiǎng)?chuàng)建對稱面則需要進(jìn)行切割操作,這里篇幅所限,不詳細(xì)描述。

若采用分塊劃分網(wǎng)格方式,則創(chuàng)建塊的時(shí)候?qū)⒂趦?nèi)部幾何面相關(guān)聯(lián)的塊刪除。

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

圖 12 網(wǎng)格切面

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