1695字教您学会FloEFD网格优化（step by step）

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了FloEFD自动网格划分功能在解决复杂问题时的不足，以及如何通过手动网格划分来解决这些问题。文章首先指出，自动网格划分功能虽然强大，但在处理复杂问题时，可能会导致网格数量过多或过少。针对这些问题，文章提出了手动网格划分的方法，并通过一个喷射器模型的例子进行了说明。文章详细介绍了喷射器模型的问题描述、项目定义、边界条件、模型简化、目标设置和网格划分过程。在网格划分过程中，文章提出了多种优化方法，包括调整最小缝隙尺寸、关闭自动定义网格设置、局部网格细化等。最终，文章通过比较优化前后的网格数量，证明了手动网格划分在解决复杂问题时的有效性。

虽然FloEFD自动网格划分功能比较强大，由此生成的网格通常都是比较合适的，但对一些复杂问题而言，自动网格级别太低对一些特征捕捉不全，级别太高网格数量太多电脑容易卡死。针对这些问题如何去解决网格划分的尴尬呢？

通过观察发现，往往这种问题具有重要的小而薄的几何和物理特征，而自动网格划分一般是针对整个模型就行细化，那么这些特征就会导致大量的网格，这时候可以通过手动网格划分来解决。

问题描述：

喷射器模型如下，其中喷射器口的直径只有1.34mm，而壳体的一边长1279mm，空腔挡板的厚度4.75mm。

由于此次重点在网格划分，项目定义、边界条件、模型简化不加以详细说明，但是必须先定义好所有的边界条件再就行网格划分，因为软件默认采用整体尺寸、计算域以及在其上指定条件和目标的面的有关信息来确认最小缝隙尺寸。具体设置的内容如下：

项目定义：

边界条件：

模型简化：

把side和top过滤面设置为默认格栅材料。

目标设置：

网格划分：

该模型主要难点有两个：一个是相对较大的空腔，在这个空腔中有几个薄壁面，一个是包括一些非常精细几何特征的喷射区域。所以要求网格既要适合喷射器的求解，又要适合模型中其他部件的求解是非常困难。

网格划分1：

直接采用默认网格设置划分网格（也就是课程里提到的第一点原则），观察默认最小缝隙尺寸跟喷射口尺寸很接近。

分析：总网格达580000。可以把整个模型分成两个不同部分：一个是相对较大的空腔，在这个空腔中有几个薄壁面，但是没有小的固体特征，另外一部分是包括一些非常精细几何特征的喷射器区域，因此要求网格既要喷射器的求解又要适合模型中其他部件的求解是风场困难的。因为喷射器区域是整个计算域的一部分，需要对模型中喷射器外部不需要过多网格求解区域中自动生成的网格进行定义。

所以自动定义的最小缝隙尺寸太而导致网格数量过多。而定义合适的最小缝隙尺寸必须检查喷射器外部所有狭长的流道。检查后发现挡板之间的间隙为20.7mm。

网格划分2：

最小缝隙尺寸设置为20.7mm，基础网格采用优选的5级。

分析：总网格数量290000，与之前相比网格数基本实现减半，但是仍然沿用高精度网格，在流程变化缓慢的地方显得没有那么必要，如挡板左侧区域，那么我们关闭自动定义网格设置来进行手动设置。

网格划分3：

采用自动网格划分，通道细化级别由2降为1，耐受度细化级别由4降为3。

分析：总网格数93000，这样把挡板左边流到进行了合理的疏化，但喷射器开口区域还不能进行求解，而此处边界条件对求解又是很重要，为了对喷射口更好的求解，可以对其进行局部网格的划分。

网格划分4：

对喷射口进行局部的网格细化，把流体和边界处网格细化的级别设置为7。

分析：总网格数94000，喷射口得到了较好网格划分，但发现喷射口开口处求解的网格不对称，这可能对定义的边界条件有不利的影响，那么可以通过设置一个控制平面。

网格分析5：

编辑全局网格设置中的控制平面，在跳出的窗口中在Z轴添加一个平面，并且选择参考，选中喷射器边缘的中心。

分析：总网格数92000，喷射口模型的网格得到很好的解析，但是一个更好的求解网格不仅考虑到精细的几何模型，还要包括细微的流动特征。这样，我们可以针对喷射器内的其他网格进行局部细化。

网格分析6：

新建一个比喷射器大一圈的圆柱体，但同时控制组件里把其关闭，那么该区域还是作为流体区域。再插入局部网格，并把跨通道网格特征数由10升为15，最大通道细化级别由1升为3。

分析：总网格数113000，达到较好网格划分的要求，为求解打好基础。

网格划分总结：

通过以上网格划分前后结果对比，网格优化后的网格既考虑到了对不重要区域的网格疏化和大尺寸区域的网格疏化，又考虑到细小特征网格局部优化、基础网格优化以及细小流动特征的局部优化。在这种有张有弛的考虑中，逐步优化网格，直至满足需求。

作者 | CAE白堤  仿真秀科普作者

首发 | 仿真秀公 众号（ID:fangzhenxiu2018）

声明：原创文章，首发仿真秀公 众号（ID:fangzhenxiu2018），部分图片源自网络，如有不当请联系我们，欢迎分享，禁止私自转载，转载请联系我们。