垂直轴风力机数值仿真：网格划分与优化技巧

本案例将通过SpaceClaim采用Python脚本定义边界条件，并通过ICEM划分网格，介绍网格划分过程。

1. SpaceClaim定义边界条件

读取

的几何文件继续处理即可，主要是对选定的面来定义边界。

# 打开文件

DocumentOpen.Execute(linux_path+"/wt.scdoc")

# EndBlock

# 创建指定的选项组

primarySelection = Selection.Create(GetRootPart().Bodies[1].Faces[0])

secondarySelection = Selection.Empty()

result = NamedSelection.Create(primarySelection, secondarySelection)

# EndBlock

# 重命名指定的选项

result = NamedSelection.Rename("组1", "interface_out")

# EndBlock

2.ICEM划分网格

这里采用ICEM对仿真模型划分六面体网格，这里提一下为什么划分六面体网格，主要是模型其实是二维拉伸的，所以只需要划分一层网格就能满足计算要求，在很大程度上能很好的控制网格数量。尝试采用mesh或者fluent meshing 划分网格无法实现。感兴趣的可以自行尝试。

1）读取几何模型

读入几何模型时需要可以这样设置，勾选“Import Solid Bodies”,导入实体几何即可，不需要创建材料（这里其实是指体的概念）；勾选“Named Selection Processing”可以将定义好的边界完整导入。这样导入可以保证几何完整，边界完整。如果需要划分非结构网格可以勾选“Create Material Points”，SpaceClaim对于ICEM的兼容性越来越好，一般这样导入基本不需要做几何的处理，当然需要已经做好了几何的处理。  

2）风轮区域网格划分过程

主要的剖分思想是按照模型三分之一的特点，先划分好三分之一的网格，再将块旋转复制两个，形成风轮区域的完整块。

初始块创建后，通过合并节点将块做成三棱柱（三角形），通过块的转换功能转换为“Y”块；  

继续将块按照翼型区域切分出来，做好映射，删除不要的块；

旋转做好的三分之一的块，做好映射，定义好节点分布。

3）外域网格划分

创建一个新的块，选择“merge”，这样是两个计算域。外域的处理很简单，对内域部分做“O”块，做好映射，布置节点尽量保证节点过渡平顺，既能保证计算稳定，也能减少交界面的误差、保证守恒性。

4）网格质量检查  

主要查看Quality/Aspect ration/Min angle三项，网格质量能够满足计算的需求，经过微调网格质量还能有所提高，可自行尝试。

5）网格导出

网格输出为.msh文件，输出前可以对边界类型做好定义，这里导出时未设定类型，默认导出。