fluent负体积产生原因及解决办法

2017-01-11  by:CAE仿真在线  来源:互联网

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何为负体积?

准确的说,并不是icem出现负体积,而是将网格输入fluent后,check grid出现负体积,那fluent是怎么计算体积的呢?

想像有一个三轴为I、J、K的立方块,假设其顶点间的向量分别L1、L2、L3 其体积可以是 L1×L2·L3,L1×L2 形成另一个向量,其绝对值大小代表着L1、L2封包住的平行四边形面积,再经过点乘代表将L1、L2封包住的面积投影到L3的方向上,只要此值为负的就是负体积,因为点成代表着绝对值乘上cos(夹角),所以L1 ×L2与L3这两个向量若不是在正负90度内就会是负体积的。注:L1、L2、L3可按照右手坐标系的x、y、z三个坐标方向取。

产生的起因

(1)block本身建立的不合理,如果最开始块建的很次,那么不管怎么调总是有点负体积,只能换一种建块方法。

(2)设置的节点实在太多,虽然有时候增加节点数能够提高质量,但是如果节点数太多有时反而会使你没有负体积的网格产生负体积。

(3)vertices或edges没有关联,或者faces没有映射好。

如何排查

1、观察负体积附近blocking单元与几何之间的投影关系,避免投影错误。可以指定face投影对应的surface或part(Associate Face);投影到面上的线可以通过转变spline线拉拽关键点至面上(Edit Edeges);

2、Pre-mesh中右键选择通过面或者线或者点关系生成网格(project faces or edges or vertices),从而判断是点或线或面映射出现问题了;

3、Pre-mesh中右键选择Scan planes,选择出现负体积的Edges,这样你可以慢慢移动观察网格扭曲的原因。要彻底解决出现负体积的blocking,还是需要操作者自己对blocking的结构有一个清楚的认识。

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