ICEM CFD 2D至3D网格转换的奥秘

本来在ICEM CFD中将2D平面网格通过旋转、拉伸等方式转化为3D网格是一件非常简单的事情。但是从众网友的使用反馈来看，在实际的应用过程中还是存在不少的问题，其中最典型的问题在：转化为3D网格之后，边界信息的丢失。事实上，ICEM CFD是提供了解决方法的，可能是亲们在使用的时候忽略了这些选项。本文主要探讨2D网格转3D的基本方法。需要说明的是，本次只讨论mesh转化，不讨论block的转换。因此在进行转换之前，请确保2D计算网格已经生成。

1、生成2D网格

不管是利用block还是直接划分2D面生成的网格，在生成网格之前，必须确保已创建好part。换句话说，在2D网格生成之前，需要确保已经创建好part为边界命名。事实上，在导入或创建几何文件后马上进行part的创建，是一个不错的习惯。

若是利用block的方式生成2D网格，则必须通过File>mesh>load from blocking或者在树形菜单的pre-mesh节点上点击右键并选择convertto unstruct mesh，以生成网格。

测试网格及其边界命名如下图所示。

2、网格拉伸

先来看看网格拉伸面板，通过点击Edit Mesh标签页下网格拉伸按钮，即可进入设置面板，该面板如下图所示。

各参数含义：

1）Elements：这个无需解释，就是你所要拉伸的原始2D网格。我们称之为原始网格（original elments）

2）New volume part name：形成的3D计算域名称。一般来讲，我们可以从下拉框中选择2D计算域的名称，也可以直接输入名称。

3）New side part name：新形成的侧边Part名称。可以从下拉框中选择，也可以直接输入，还可以使用默认的inherited。不管采用哪种方式以及生成多少个侧面，ICEM CFD只能用一个part来放置这些侧面。故最好在这里自己命名一个part，若确实有必要分割的话，可以在FLUENT中进行分割。若采用inherited的方式，则生成的侧边网格被放置在与被拉伸的2D网格相同的Part中。

4）New top part name：指定拉伸后顶部面的part。ICEM CFD会默认自动命名，如上图则命名为FLUID_2，我们可以自己指定一个名称。

其实还有一个面我们没有指定part，那就是底部面。事实上，在生成网格导入到求解器后，底部面是会以默认名称导入的，而且其边界类型为wall，可以在求解器中更改。

其他的一些参数：

Method：拉伸方式。ICEM CFD提供了四种拉伸方式，如下图所示。Extrude by element normal（默认方式，沿网格法向拉伸）、Extrude along curve（沿曲线拉伸，即扫描的方式）、Extrude by vector（沿向量拉伸）、Extrude by rotation（旋转拉伸，可以指定旋转轴、旋转方向及旋转角度进行网格旋转）

这里以法向拉伸为例，讲述其设置参数。

Number of layers：拉伸的层数

Reverse direction：若激活此项，则反向拉伸

Spacing type：间距类型，包括fixed与function。其中fixed为固定间距，即每层网格高度一致。而采用function方式则可以指定层间高度变化（如可定义spacing为0.3*layer，则第一层网格高度0.3，第二层0.6，以此类推）

Delete original elements：是否删除原始网格。一般情况下可选择此项。

3、例子1：法向拉伸

还是以前面的2D网格为例，采用的拉伸参数如下图所示。