让网格动起来 | （八）FLUENT动态层方法

动态层方法(dynamic layering)也许是FLUENT动网格中最容易理解与设置的方法了。动态层方法主要用于棱柱网格区域(如六面体网格、三棱柱网格等)或四边形网格(2D几何)中,用户可以使用动态层方法增加或去除与运动边界相邻的单元网格层数。在ANSYS FLUENT中,允许用户为每一个运动边界指定一个理想高度作为网格层增加或去除的标准。

ANSYS FLUENT中的动态层方法一共有两种:基于高度的动态层方法与基于比率的动态层方法。两种方法需要设定的参数都是相同的,不同的是,网格分裂或收缩后的网格高度有差异。默认情况下使用基于高度的动态层方法。

1、参数设置

动态层方法需要设置的参数只有两个:分裂因子与收缩因子。

如图所示。其中split factor为分裂因子,collapse factor为收缩因子。

2、分裂与收缩的判定

假设用户设定的理想网格高度为hideal,这通常为变形域与运动域相交的节点在变形域上的网格高度。有点拗口呵。hideal参数是在运动域中设定的cell height。

记分裂因子为alpha,收缩因子为beta。

当网格被拉伸时,当hmin >(1+alpha)*hideal时,网格进行分裂。式中hmin为第一层网格高度。若为基于高度的动态层方法,分裂后一层网格高度为hideal,另一层网格高度为h-hideal。若为基于比率的动态层方法,则新生的网格高度为h*alpha。

当网格压缩时,当hmin<beta * hideal时,网格进行合并。两层网格合并为一层。

分裂因子与收缩因子的取值范围均为[0,1]

3、动态层方法的适应性

(1)与运动面域相邻的风格必须是楔形或六面体(2D中四边形),尽管网格域中可能包含有混合网格。

(2)网格层必须完全被单边面域所包围,除非使用了滑移交界面。

(3)若边界面区域是双侧壁面,则用户必须分割壁面,并使用滑移交界面。

(4)动态层方法无法与具有悬挂节点自适应方法联合使用。