Fluent嵌套网格（overset）功能深度解析与实操案例

在流体仿真中，我们经常会遇到边界运动的问题，如：

生物医疗行业中血管的运动

航空航天行业中飞行器的分离

容积泵中齿轮的相对运动

在ANSYS Fluent 17.0之前的版本中，我们通常采用传统的MDM（Moving/Deforming Mesh）方式来解决这些问题。当然， MDM方法在进行仿真分析时，要求相对较高，出现问题的几率大，设置的条件也更为复杂，还可能出现负体积的情况，因此需要工程师具备较高的仿真水平和工程经验。

为了能够使边界运动的仿真问题得到有效的处理，更好的适应广大初级的流体仿真爱好者，ANSYS Fluent 在17.0之后的版本中新增了嵌套网格（overset）功能，很好的简化了流体仿真中包含边界运动的复杂问题。

嵌套网格（overset）又称重叠网格，如下图所示，该网格由两部分组成：

包含主要流体区域的背景网格（background）

围绕圆柱体的构建的单独的组件网格（component）

此时，部件网格的外边界指定为overset（特有的边界类型），其他的边界和通常的网格则没有区别。

通过观察，我们可以发现，嵌套网格和通常网格最大的区别就是有重叠的体网格区域，这在Fluent中是不能直接计算的。为此，Fluent 提供了一种专门的解决方案，来处理这些重叠的区域，处理后的区域如下图所示。

相比于传统的MDM动网格方式，嵌套网格有以下优势：

更简单的网格划分方式（边界更为简单）

当算例需要更改网格布局的时候，仅需要添加/删除部件网格即可

当涉及到边界运动的时候，通常仅需要部件网格独立进行运动即可

不会出现负体积

网格质量不随边界移动而变化

不需要思考复杂的边界运动逻辑

总的来讲，嵌套网格的最大特点，就是让流体仿真变得更为简单和快捷，提高流体工程师的工作效率。

随着ANSYS版本的不断更新，嵌套网格的功能也在进行着不断的丰富。目前的版本，嵌套网格已经可以支持大多数的仿真求解物理模型。

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