ANSYS ICEM CFD与FLUENT联合使用案例：U型管网格划分与后处理

Case3：三维结构化网格实例---U型管

本例着重讲述结构化网格的构建方法，block的搭建与修改，映射等（与体网格对应）

第一部分 几何模型建立

采用case1中建立的模型即可，注意part定义的正确性

第二部分 block的创建

Step1：分析几何模型，采用下属a图拓补结构

   拓补结构
 

Step2：创建整体block：blocking标签栏→create block→part名称设置为fluid→initialize block，type下拉栏选择3D bounding box，点击apply

Step3：创建O-block，可以通过O-block轻松获得上图a的拓补结构：blocking标签栏→split block→O-block，先通过select block选中整体block，再通过select face选择上下面和前面，操作效果如下图。

此后其他设置保持默认，点击apply得到下图结果的block

Step4：删除block，我们希望得到多块结构，所以要把中间的block做删除处理，点击blocking标签栏的delete block，并选中中间的block，鼠标中键确定。得到下图结果。

第三部分 建立映射关系

三维网格生成方法必须准确给定块和几何体之间的映射关系，但三维映射不严格要求edge与curve的映射关系。因此移动vertex到geometry上有两种方法：1.根据face与surface的映射关系自动移动。2.通过建立edge到curve的映射关系移动

有时给定face到surface的映射就可以满足网格生成的需要，但为了使映射关系准确无误，边界以及对网格结构生成有较大影响的地方建立edge到curve的映射。

方法一：blocking标签栏→associate→snap project vertex，设定vertex select为all visible，点击apply即可。

方法二：在弯管处建立映射时，面临问题是下图中的1、4没有对应的edge，而2、3没有对应的curve。需要创建相应的元素并建立映射关系。

   映射示意图
 

Step1：创建2、3位置缺失的curve，geometry标签栏→create curves→surface parameter，method设定为by parameters，U/V中选择V（如果效果不对可以试试看选择U），在parameter中输入0.25，选择弯管的两个面，重复操作，parameter设置为0.75，两个参数分别对应着弯管的四分之一位置和四分之三位置，与edge做映射时更加精准方便，得到下述结果。

Step2：创建1、4处所缺少的edge，blocking标签栏选择split block，block select选择all visible，split method选择screen select，选择合适位置做切分，结果如下。

Step3：建立edge到curve的映射，blocking标签栏→associate→associate edge to curves，勾选project vertex，选中四条edge 中键确定再点击curve。得到下列结果

观察到2、3处的edge并不是长方形，因此要调整2、3处vertex的分布

Step4.创建特征点，标签栏geometry→create point→parameter along a curve，下拉列表选择parameter，分别输入0.125和0.375、0.625、0.875，依次点击2、3处的curves

Step5.将vertex移动到相应的point位置，blocking标签栏→associate，选择associate vertex，将各vertex映射到刚创建的点上。能使得各block块都是长方形。效果如下

映射部分到此结束，接下来为了生成较为良好的壁面边界层网格，需要创建o-block，blocking标签栏→split block→O-block，offset设置为0.5，按下图做o-block，最后点击apply

第四部分 定义网格节点数

Step1：blocking标签栏→pre-mesh params

第五部分 生成网格

Step1.勾选模型树model→blocking→pre-mesh，弹出框选择yes

弯管外侧出现明显的网格错误，原因是face回合最近的surface自动映射，坍缩平面理应与外侧管道映射，但由于距离内侧管道面更近，因此导致映射错乱，需要改变edge的形状和位置来修复问题。

Step2：blocking标签栏→edit edge选择split edge，method选择spline，选择出错的edge调整为合适位置。结果如下

Step3：edit edge栏选择link edge，method下拉栏选择selected先选择参考边（已修改），再选择目标边，结果如下，并重新pre-mesh

Step4：观察内部网格

模型树blocking下仅勾选subsets、edges、topolopy，右击pre-mesh，点击scan planes

Step5：检查网格质量

点击blocking标签栏下的pre-mesh quality histograms，在criterion中先选择determinant 2x2x2，勾选active parts only，点击apply。

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