CFD计算中的CAESES：便捷高效的应用实践

CAESES独有的建模思想、点线面的建模方式、参数公式化等等功能都给建模带来了极大的便利，并且可以实现多参数控制和复杂参数间的关联。

除此之外，我们还可以对CAESES参数的功能进行延伸。使其不单单可以运用在建模当中，比如还可以通过它自身参数的定义、feature的定义等，自动计算一些在CFD计算中经常用到的变量。然后写入CFD计算中，免去了工程师在CFD工作中对一些变量的计算繁复工作。接下来介绍几个实际当中的运用。

第一层网格厚度自动计算的feature

流体计算的网格，对近壁面网格的厚度有一定要求：近壁面网格要有一定层数，并且第一层网格的高度需要满足一定范围。用y+来表征第一层网格厚度无量纲数。使用不同的湍流模型，会有不同壁面网格厚度的要求。

在划分网格之前，工程师首先要根据使用的湍流模型进行网格厚度计算。计算本身比较繁琐，重复的工作降低了流体分析工作的效率。

CAESES可以专门定义计算网格厚度的feature，feature将计算得到的厚度值写入到网格划分脚本当中。这样，当连接CFD进行计算的时候，CAESES自动计算厚度值，既快速又不会出错。

图1是一个估算旋转机械第一层网格厚度的feature实例。右侧栏填入叶轮直径、    流体密度、流体粘度和转速，可以得到第一层网格厚度值Y。

打开feature的定义，可以看到它的计算代码。可以看到，这个feature对不同的湍流模型设置不同的y+值，用户还可以根据自身的需求调整里面的参数。比如在 k-epsilon里面将y+改成30-100之间的某个值等等。

用这个feature替换掉叶轮网格脚本中厚度值的位置，CAESES启动叶轮计算的     CFD时，便会将计算出的Y值写入脚本。

这样，无论是CAESES调用一次CFD计算，还是通过优化多次进行CFD计算，工程师都节省了这一项工作的时间，提高了CFD效率。

图 5

叶片式旋转机械的叶片三维轮廓线绘制

一般地，叶轮机械建模完成后，进行叶片旋转机械流体分析时，往往需要再绘制叶片的三维轮廓线，用于网格生成。这样就多了一步叶片三维轮廓线绘制工作。

在CAESES中，用feature同样可以解决这个问题。图4是一个输出叶片轮廓线的feature，在右栏的“Blade Surface”输入想要输出的叶片，“Number ofInterspacing”中输入轮廓线的个数。图5是生成的三维轮廓线。

在CFD连接的Runner里面，让它先执行生成三维轮廓线的feature。这样，进行 CFD计算时，CAESES先生成网格绘制需要的叶轮轮廓线，而后进行自动化的网格划 分及CFD分析等工作。

上面介绍了两个提高效率的小feature。从中我们可以看到CAESES除了在参数化建模的优势外，CFD的前、后处理等方面也提供很好的自动化处理能力和便捷方式。

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