如何快速获得PERA SIM高级CFD网格划分技能？
安世亚太自主开发的CAE软件PERA SIM具有非常优秀的前处理功能。针对复杂流体域，PERA SIM采用了一系列高级功能来实现CFD网格的划分，本文使用三通管共轭传热的案例，详细介绍PERA SIM的CFD网格划分流程。
01几何导入
PERA SIM.Fluid的前处理接口可以导入多种CAD模型，本案例导入的是STEP格式的几何文件。
PERA SIM.Fluid前处理的几何导入接口
导入的几何文件是由四个固体零件组成的三通管模型，如图所示。几何在导入过程中会自动进行检查，当前在目录树中geometry节点下显示仅有double edges，没有single edges，说明当前的四个固体零件几何是各自封闭的实体。
PERA SIM.Fluid前处理导入的三通管模型
02几何修复
PERA SIM.Fluid前处理模块提供了多种工具可以对几何模型进行修复。本案例中导入的四个固体零件已经是各自封闭的实体，因此无需对这四个固体几何进行修复。接下来对几何模型中缺失的流体域的入口和出口进行修复，为共轭传热分析创建正确的固体域和流体域。
选中一个流体入口的封闭曲线，使用Face from edge功能，创建一个表面。
创建流体入口位置的表面
使用类似的方法，在另一个流体入口和流体出口的位置上创建表面。
创建另一个流体入口和流体出口位置的表面
选中第一个创建的流体入口，鼠标右键菜单中选择Move to group，在弹出的Group Name中输入新的名称Inlet1，点击Accept确认。将第一个流体入口表面分割成独立的几何，便于后续的网格参数设置和仿真求解时边界条件的设置。
将流体入口表面分割成独立的几何
使用类似的方法，将另一个流体入口和流体出口表面也分割成独立的几何。
将另一个流体入口和流体出口表面分割成独立的几何
使用Stitch and Intersect surfaces功能，处理各表面之间的连接关系。可以看到当前在目录树中geometry节点下除了double edges，还出现了multiple edges，这些就是新修复的流体入口出口表面和原有的固体几何表面连接处的曲线。
处理各表面之间的连接关系
03寻找封闭的体积空间
PERA SIM.Fluid前处理模块提供了Find volumes功能，用于在几何拓扑关系的基础上自动寻找封闭的体积空间，用于体网格的划分。本案例中点击Find volumes功能后，自动寻找出五个封闭的体积空间，分别代表了一个流体区域和四个固体零件的固体区域。
使用Find volumes功能寻找封闭的体积空间
在目录树中geometry节点下，将五个封闭的体积空间按照其实际代表的区域依次重命名为：Volume_Fluid、Volume_Solid1、Volume_Solid2、Volume_Solid3和Volume_Solid4。
将五个封闭的体积空间重命名
04网格参数设置
PERA SIM.Fluid前处理模块中既可以对网格参数进行全局设置，也可以进行局部设置。
点击Setup Meshing图标，开始对网格参数进行全局设置。
针对本案例中模型的具体尺寸，设置整体网格尺寸的最大值为16毫米，最小值为4毫米，并依据曲面的曲率角自动进行加密。激活边界层网格的划分，设置近壁面第一层网格高度为1毫米，各层之间的增长因子为1.2，一共5层边界层网格。
网格参数的全局设置
点击View Meshing Parameters图标，开始对网格参数进行局部设置。
选中任意几何边界即可在界面中输入该边界局部的网格尺寸等相关参数，由于本案例中的模型尺寸变化并不复杂，因此所有几何边界沿用全局尺寸设置即可，无需单独设置。
在Volume list中选中Volume_Fluid，点击Select Volume按钮，会在Boundary list中自动刷新流体区域所有的几何边界名称。选中流体区域中除了入口和出口之外的所有壁面边界，将Local Mesh Setting中Prism的选项从默认的Off修改为Use Volume，点击Apply Meshing Parameters按钮，使用全局参数设置中的边界层相关参数设置，对流体区域中所有壁面边界划分边界层网格。
在Volume list中选中Volume_Solid1，点击Select Volume按钮，将其Prism选项从默认的Use Global修改为Off，点击Apply Meshing Parameters按钮，关闭在固体区域内划分边界层网格的功能。使用类似的方法关闭其余三个固体区域中的边界层网格划分。
网格参数的局部设置
网格尺寸设置完毕后，点击Open Mesh Parameters Settings按钮，可以通过表格的形式更加直观地查看、确认以及修改所有的全局或局部网格参数设置。
网格参数设置表
05网格划
在Topology Based Mesh图标的下拉菜单中，勾选Boundary Layer和Polyhedral Mesh选项，点击Topology Based Mesh图标开始自动化地划分包含边界层网格的多面体网格。
包含边界层网格的多面体网格划分
06网格质量检查
体网格划分完成后，可以通过局部缩放或切片等功能对体网格进行查看。
查看生成的体网格
PERA SIM.Fluid前处理模块具有多种网格质量的检查和评价标准，包括网格的体积、长宽比、正交质量、扭曲度等。下图展示了当前体网格的正交质量标准，可以看到最低的网格质量大于0.05，满足流体求解器的计算要求。
体网格的正交质量标准
通过本案例中展示的使用PERA SIM.Fluid前处理模块对三通管共轭传热模型网格划分的详细操作流程，可以看出PERA SIM.Fluid的前处理模块既可以对CAD模型进行修复处理，也具有优秀的网格划分控制功能，能够生成多种类型的体网格并对网格质量进行检查，最终为PERA SIM.Fluid流体求解器生成高质量的CFD网格。
