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理工科硕士自学ICEM网格划分的思考和感悟

3月前浏览5772
导读:本文来自仿真秀APP订阅用户的投稿,撰写了他在ICEM网格划分的学习经验和感悟,希望对读者朋友有所帮助。如有不当,欢迎指正,一起交流和进步!投稿请联系我们。


一、写在前面

燃煤电厂选择性催化还原(SCR)装置是电厂污染物控制装置中重要的组成部分。对于SCR喷氨格栅(AIG)安装位置的选择和导流板的优化设计,一直以来都是热工类专业中“经久不衰”的课题之一。
技术工作者为了便于直观分析SCR内部流动特性,主要运用数值模拟的方法,比较不同的数值模拟计算结果,择优选择设计方案。既然要数值模拟,大多数情况下是少不了开展网格划分工作,网格划分的好坏将直接影响到数值模拟的结果。
借此机会,本人想将自己在划分网格中实践经验分享给大家,仅用于帮助初学者入门使用,限于水平有限,作“一家之言”,仅为参考。

二、模型建立

proE初次建模



图1 (a)
图1 (b)
图1(a)是CAD技术图纸,图1(b)是proE 5.0三维建模结果,模型建立后,通常输出文件类型为“*.stp”或者“*.igs”。
思考与感悟:三维模型“*.stp”或者“*.igs”选择哪种类类型,主要看导入ICEM拓扑后,出问题少,个人觉得这貌似“废话”。
ICEM再次建模
图1 (c)
建模文件成功导入ICEM软件后,应将模型“固体化”和“透明化”显示处理。
思考与感悟“固体化”和“透明化”操作是必须的,是一种“条件反射”操作;导流板则视为一个面而不是实体,所以并未在ProE软件中进行创建。
图1 (d)
思考与感悟:新导入模型进行拓扑,也是一种“条件反射”操作;对于拓扑个人理解是将模型在两款软件中进行一次“交汇对接”;容差值最好不要修改,如果出现问题建议重新建模,修改犹如“无底洞”;
ICEM中有四种颜色的线条,绿色指的是单独的一条线,没有面和它关联。黄色指的是只有一个面和这条线关联,说直白点也就是面的边界线;出现黄线和绿线多数情况是拓扑出现了问题,模型创建不理想。
图1 (e)
创建面多数是通过点进行创建的,须要注意“线”和“点”上面“√”是否被激活
思考与感悟:理论上“From 2-4 Curves”或“From Curves”中明明是可行的,而实际却不成功,个人感觉这是由于ICEM软件还是存在Bug,可能这软件还不够完美。

三、Part 划分

图2 (a)
思考与感悟:Part创建的目的是便于在后续计算软件Fluent中定义边界条件;选择Part过程是一件即废眼力又费时间的劳动,需要大家“耐心”和“细心”。
图2 (b)
思考与感悟:建立Part时候可以先将“点”和“线”关闭掉,然后将它们全部删除,经过重复拓扑操作后,新产生“线”和“点”会自动归属于相应的Part内,此方法“屡试不爽”。
图2 (c)
思考与感悟:命名流体域习惯为“flu+Number”;催化剂层流体域要铭记在心,便于Fluent软件中“多孔介质”参数的设定。

四、结构化网格划分

图3 (a)
思考与感悟:结构化网格和非结构化网格区别,我个人感觉可以用这样一个比喻来理解“结构化网格就如给人穿件衣服,需要“量身裁衣”,衣服须合身,这样“顾客”才能穿着舒适,而这件“衣服”即为“Block”;而非结构网格就如给人做纹身,网格仅能一次性使用,而无法用于批量处理模型,即无‘继承性’”。



图3 (b)
思考与感悟:要灵活使用“Edge”(Block中的线)和“Curve”(实体中的线)交替显示,便于两者的关联匹配;“Edge”和“Curve”的关联匹配要细心,否在“功亏一篑”。



图3 (c)
思考与感悟:普通“劳苦群众”可以这样简答理解“六面体”(形状四方四正)=结构网格;“四面体”(形状歪瓜裂枣)=非结构网格;不言而喻,“大神”们都不断思考用划分“六面体”网格这一“淫技”解决一切模型的网格划分,而不屑于使用非结构网格。

五、非结构化网格划分

图4 (a)


思考与感悟:在非结构化网格尺寸定义中“Max element”级别最高,值的选定要依据每个人的经验(科研中要做网格无关性验证)。



图4 (b)

思考与感悟:Part中尺寸定义中“Maximum size”值的选取即要根据单位计算机(或者服务器)性能,也依据个人经验。

六、网格输出



图5 (a)

思考与感悟:有的前辈曾经做过一期“混合网格”视频,前辈所使用了一个“耦合”操作,可是我多次实践发现,“耦合”截面处过渡网格质量提升并不理想,故未采用。

图5 (b)

七、写在后面

上述内容仅是个人一些关于ICEM软件使用方面的粗浅的看法,希望这个讲解能够达到“抛砖引玉”的效果,对于初次接触ICEM软件的“新手”们能有所帮助,能帮助他们“尽快上手”。因能力所限,文中不当之处恳请指正!

作者:陈聪,仿真秀科普作者


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。




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首次发布时间:2019-09-26
最近编辑:3月前
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2条评论
Aude
签名征集中
1年前
在ICEM中建模时看起来是两个面的交线但是在进行拓扑时显示黄色线该怎么处理?
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陈聪
签名征集中
4年前
我写的,有什么问题欢迎加QQ:814327517,手机:15062214796,最好晚上10左右给我打电话,谢谢大家
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