HyperMesh与Fluent协同：重叠网格技术实践

“本文讲述如何使用HyperMesh进行Fluent求解器的前处理工作，使用Fluent重叠网格技术实现齿轮啮合过程的空气动力学响应。”

本文将使用一对均为12齿的标准直齿轮作为模型，使用2D分析方法，进行进行啮合过程空气动力学响应分析。

01—HyperMesh：齿轮网格处理

齿轮component结构，用于插值的overset插值区域网格大小应与相应的背景网格相当。

由于齿轮啮合过程间隙非常小，所以需要特别细密的齿轮边界层。

边界层详情

02—HyperMesh：构建整体模型及各边界

在使用HyperMesh构建2D的Fluent模型时，应创建存储1D单元的component来表征各类边界区域。在创建完成齿轮流体域后，可以使用find edge功能快捷创建所有边界，然后进行分组即可。组件的命名应遵循规则：

• 入口边界命名为以inlet_开头的字符串
• 出口边界命名为以outlet_开头的字符串
• overset边界命名为以overset开头的字符串

导出时切换为CFD通用模板，使用2D导出：

对于3D的Fluent前处理思路与2D基本一致，使用find face功能找出所有表面，然后创建存储2D单元的component用来存储边界单元。

03—Fluent设置

开启Fluent solution模块，选择2D求解模式，求解精度为double precision。在file菜单栏下选择read case，导入由HyperMesh生成的网格数据。

1.setup：general：设置求解类型为瞬态，并使用scale将模型所放置国际单位制：

2.models：使用默认的viscous模型，由于这仅是一个测试重叠网格的案例，不具备物理意义，所以仅考虑湍流模型即可。
3.materials：材料使用默认的空气。

4.boundary conditions：

1. 左键双击boundary conditions，将设置的overset边界类型调整为overset，导入后默认为wall类型。
2. 将出口边界条件设置为pressure-outlet，默认为outflow。overset功能与outflow不兼容。
3. 其余边界条件采用默认
4. overset interfaces：当模型中存在一个overset边界时，流程树中将出现该选项。双击流程树中的overset interfaces，创建overset interface
5. cell zone conditions：双击齿轮域，为每个齿轮指定转速与转动中心
6. solution：initialization选择hybrid并初始化，初始化完成后查看重叠单元状态，可见即使细化网格，网格在齿轮啮合区域依然略显粗糙。
7. result：graphics：contours：创建一个速度响应，用于生成动画
8. 设置求解时间以及步长
9. 提交求解

04—求解结果：流速动画

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