Prism Meshing棱柱体网格划分棱柱体网格划分ICEMCFD/AI*Environment 5.0 ICEM CFD/AI*Environment 5.0棱柱网格生成步骤介绍棱柱网格生成步骤介绍步骤步骤–在边界曲面附近生成棱柱体(五面体）单元–从ICEM CFD 四面体网格或三角形面网格开始–批处理过程–通过拉伸面网格生成棱柱网格–使棱柱体网格与存在的四面体网格相融接–平滑达到必要的网格质量特性特性–最小限度的用户输入要求–通过 part添加棱柱层•每个part可以拥有唯一的棱柱网格属性–棱柱网格参数以文件形式保存用于以后使用–可以指定特定的parts生成棱柱网格–在曲面法向方向平滑处理锐角转角区域–可以指定初始高度或使用自动尺寸即局部曲面尺寸2024/9/42 ICEM CFD/AI*Environment 5.0棱柱网格划分棱柱网格划分 准备工作准备工作准备工作准备工作–争取得到尽可能好的混合网格质量•混合网格通常不易平滑–以良好的四面体网格或三角形面网格开始•谨慎的选择棱柱网格选项•适当的准备可以节省后面的时间•以良好的四面体网格质量或三角形面网格质量开始–检查纵横比–检查和修复所有诊断•单/多 边, 重复点, 重复单元 会破坏棱柱体网格生成器–察看面网格–寻找扭曲或尖锐结构的网格–诊断并不能揭示所有的网格问题–确信 part关联是正确的2024/9/43 ICEM CFD/AI*Environment 5.0棱柱体网格特性棱柱体网格特性棱柱体网格特性棱柱体网格特性–减少用户输入•Number of layers 层数•Height ratio 高度比率 •Select parts to mesh 选择划分网格的parts2024/9/44 ICEM CFD/AI*Environment 5.0 棱柱网格棱柱网格-高级选项高级选项棱柱网格棱柱网格-高级选项高级选项1.指定 volume part 生成棱柱网格1.指定新生成的part生成棱柱网格无效2.Exponential or linear 指数或线性3.指定3个, Compute params 计算出第4个. Total height 应小于指定part最小间隙的1/3.4.On（开） – 变换网格生长方向; Off（关） – 在法向方向上生长5.对于单层棱柱网格, 不需要多于1 step. 如果面网格采用 LaPlace平滑, 设置surface steps 为0.2024/9/45 ICEM CFD/AI*Environment 5.0棱柱网格棱柱网格-高级选项高级选项(2)高级选项高级选项–较小的值有利于保持正交性–小于这个值时，网格划分终止 – 通常导致出现金字塔单元. 如果在尖角区域划分网格. 0.05 是常用值–见下一页2024/9/46 ICEM CFD/AI*Environment 5.0选项选项 – Fillet Ratio 圆角比率圆角比率选项选项 – Fillet Ratio 圆角比率圆角比率–在尖拐角处圆滑棱柱网格线•0 = 无圆角•1 =圆角曲率等于棱柱层高度–在紧密的空间划分网格, 可能没有空间生成圆角Fillet Ratio = 0.0Fillet Ratio = 0.5Fillet Ratio = 1.02024/9/47 ICEM CFD/AI*Environment 5.0选项选项 – Max Height Over Base 选项选项 – Max height over base–限制棱柱体网格的纵横比–在棱柱体网格的纵横比超过指定值的区域棱柱层停止生长–棱柱层的数目在局部区域无法保证–在棱柱层边界网格融接为金字塔形网格Max Height Over Base = 1.0未设置未设置Max Height Over Base2024/9/48 ICEM CFD/AI*Environment 5.0选项选项 – Max Prism Angle 最大棱柱角最大棱柱角选项选项 – Max prism angle 最大棱柱角最大棱柱角–控制弯曲附近或到邻近曲面棱柱层的生成 –在无法生成棱柱网格的区域融接生成金字塔形网格–通常设置为120º 到180º 范围内–这些需要经验. 如果只从一个 part拉伸而临近的part不执行拉伸操作, 并且两个曲面的夹角大于指定的值, 棱柱网格会和临近的曲面分离并被金字塔形网格覆盖. 这为了防止使棱柱体网格弯曲 以至于生成具有低质量角度的网格. 但是金字塔形网格有时也会出现问题 .Original meshMax prism angle = 180 deg.Max prism angle = 140 deg.2024/9/49 ICEM CFD/AI*Environment 5.0Options – Prism Height Limit Factor选项选项 – Prism height limit factor 高度限制系数高度限制系数–限制网格的纵横比•如果factor达到指定值棱柱体网格的高度不会扩展–保证指定的棱柱体网格层数–如果相邻两个单元尺寸差异的 factor大于2时功能失效Limit factor = 0.5没有设置没有设置Limit factor2024/9/410 ICEM CFD/AI*Environment 5.0棱柱体层棱柱体层 Parts棱柱体层棱柱体层 parts–复选标记表示棱柱体网格将从此part生长•至少选则一个part–Initial Height 第一层的厚度–Height Ratio 层间的生长比率–N Layers 从此part 生长的层数–如果空白将采用在主面板里设置的缺省参数–如果划分棱柱体网格的曲面part 在两个体parts之间, 指定要划分棱柱体网格的体parts2024/9/411 ICEM CFD/AI*Environment 5.0平滑四面体平滑四面体/棱柱体棱柱体 网格网格平滑四面体平滑四面体/棱柱体棱柱体 网格网格–首先只平滑 tets 和 tris（四面体/三角形）•设置 PENTA_6 为 Freeze•要点是不要更改棱柱体网格层要点是不要更改棱柱体网格层–一旦tetra和tri单元尽可能的平滑, 平滑所有单元–设置设置 PENTA_6 为 Smooth–减低 Up to quality 值过度扭曲棱柱体网格单元2024/9/412 ICEM CFD/AI*Environment 5.0切割棱柱体网格层切割棱柱体网格层切割棱柱体网格层切割棱柱体网格层–如果需要许多棱柱体网格层, 这种方法更具鲁棒性 – 通常更快 – 建立 “胖” 层然后再编辑网格的时候切割它们。
–Edit Mesh > Split Mesh > Split Prisms–Fix ratio: 网格层被切割，生成子层按满足生长比率生成–Fix initial height:网格层被切割，它的第一个生成子层满足给定高度–指定每一网格层切割生成子层的层数–可以切割任何一个或所有存在的网格层2024/9/413 ICEM CFD/AI*Environment 5.0重新分布重新分布重新分布棱柱网格层重新分布棱柱网格层–指定 initial height （初始高度），所有的网格层重新分布以使第一层的厚度满足要求并按固定的比率扩展层数–Edit Mesh > Move Nodes > Redistribute Prism Edge–为网格层指定要求的 Initial height 2024/9/414 。