ANSYS Fluent网格划分高级技巧

ANSYS Fluent网格评判标准重点

在ANSYS Fluent及网格前处理工具中，有着众多的网格评判标准，以下是需要用户重点关注的几个。

在ANSYS Fluent求解器中，有Check和Report Quality两个功能。

图13 ANSYS Fluent中的General面板

Check功能会对网格进行检查，以米制为单位列出模型在XYZ各方向的尺寸范围，并报告出网格中可能存在的问题。注意重点关注最小体积（minimum volume）的数值，确保其为正值，因为Fluent无法对负体积的网格进行计算。如果模型中出现负体积，可以通过TUI命令/mesh/check-verbosity激活更多的信息显示，并定位到负体积（不满足右手法则）网格的具体坐标值，返回到前处理中针对此处的表面网格或体网格进行处理。

图14 ANSYS Fluent中的Check功能

Report Quality功能会报告网格质量的最低值以及纵横比的最大值，并列出其所在的具体坐标值，方便用户返回到前处理中定位出现问题的地方。

图15 ANSYS Fluent中的Report Quality功能

低质量的网格有可能会导致计算收敛变慢，甚至导致计算发散或者结果出现非物理解的现象，因此在前处理网格划分时需要特别关注网格质量。

图16 低质量网格导致的非物理解

以正交质量（Orthogonal Quality）为检查标准，通常在前处理中至少要保证网格的正交质量大于0.15，当然越高越好。

图17 网格正交质量的要求

网格的纵横比通常应当小于10~100，在没有强烈横向梯度的区域（例如边界层内部）允许存在更大的网格纵横比。

此外，通常还需要检查网格的平滑性（Smoothness），这是相邻两个网格的体积比值，在ANSYS Fluent中使用Setting Up Domain — Adapt菜单下的Volume Adaption功能来检查Volume Change的最大值。如果最大值小于2.5，通常认为网格的平滑性较好。如果最大值处于5到20，通常认为网格的平滑性较差。

图18 使用Volume Adaption功能检查网格的平滑性

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