TwinMesh在容积式旋转机械前处理网格划分中的应用

容积式流体机械是通过运动部件和静止部件之间的容积周期性变化来和流体进行能量交换的机械，机械和流体之间的相互作用力主要是静压力，主要应用于高压小流量的场合。容积式流体机械按照运动形式可分为往复式和回转式两大类。往复式主要以活塞为主，而回转式则有多种形式，如齿轮、罗茨、螺杆、涡旋等等。

容积式旋转机械应用范围十分广泛，化工、油气、食品、液压、制冷等各种工程领域都会涉及。

对于此类旋转机械的CFD仿真计算来说，由于工作腔内几何结构复杂，内部流体区域随着转子转动在不停地发生变化，同时又存在极小的间隙，这就使得对网格的要求极为苛刻，需要高质量、快速的网格生成工具，来满足求解器准确地预测主流流动、边界层流动和间隙内的流动。

德国CFX-Berlin公司在多年的容积式旋转机械仿真咨询经验的基础上开发出了一款高效的前处理网格划分工具——TwinMesh。

TwinMesh是针对容积式旋转机械内部流动仿真的网格生成工具，该工具可自动生成高质量的六面体网格，与ANSYS CFX求解器结合，可以对齿轮泵、罗茨泵、摆线泵、双螺杆式压缩机/膨胀机/泵、偏心螺杆泵、涡旋压缩机/膨胀机、汪克尔转子发动机、滑片泵等容积式流体机械实现其内部流场的CFD仿真。

TwinMesh网格应用的各类模板

首先我们来看一下TwinMesh和ANSYS CFX是如何协作来完成容积式旋转机械的流动仿真问题。

前处理中，转子部分的六面体网格由TwinMesh创建，非转子部件可由ANSYS Meshing /ICEM CFD等模块生成网格，在TwinMesh中可一键生成CFX的求解def文件进行计算。

TwinMesh网格划分的一般设置流程（以双螺杆式为例）：    

导入转子型线几何

生成转子对啮合交界面

设定网格尺寸

生成某一转子位置的网格

检查网格质量

生成和输出网格

TwinMesh部分类型网格生成效果

TwinMesh作为一款针对容积式旋转机械的快速六面体网格生成工具，应用范围广，几乎涉及到了所有类型的容积式旋转机械产品。与ANSYS CFX求解器的无缝连接使得工程师能够快速、准确地对该类产品实现CFD仿真，同时借助于ANSYS仿真平台可进一步实现多物理场的耦合，有助于产品设计质量进一步提升和完善。

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