XField新功能-支持多面体网格仿真数据

已知在三维CFD仿真计算中，此前XField只支持四面体和六面体网格，不支持多面体网格。经过开发人员的努力，目前XField已具有后处理多面体网格仿真数据的功能。

本期以多面体网格为主题，介绍在CFD计算中的多面体网格，用STAR CCM+以多面体网格计算风扇高速转动周围流场分布情况，导出多时刻流场数据plt文件，XField完成流场解算数据后处理。

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网格作为空间离散的一种方式，在结构、流体、电磁等三维空间仿真中广泛运用，将复杂的曲面分割为若干个较为简单规则且方便计算的单元。单元根据空间维度和几何形状，包括以下类型：面单元（三角形、四边形、多边形），体单元（四面体、六面体、多面体、三棱柱、四棱锥）。

多面体网格是指在网格中存在多面体单元。多面体单元定义为其至少一个表面是多边形，其中多边形要求为至少是五边形。基于有限体积法的CFD仿真是多面体网格的主要应用领域，目前主流CFD软件ANSYS Fluent、STAR-CCM+、OpenFOAM等均支持使用多面体网格。

多面体网格在CFD应用中，主要分为两类：纯多面体网格和多面体-六面体混合网格。两者主要区别是纯多面体网格在远离边界的核心区域是采用多面体，多面体-六面体混合网格是采用六面体。

< 纯多面体网格 > 

< 多面体和六面体混合网格 >

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风扇具有20个等间距的叶片，叶片以2000 RPM速度旋转，风扇其它部分保持静止。空气以5 m/s的速度从进气口进入到计算区域中，并从出口边界离开。仿真计算瞬态工况，利用刚体运动模型计算，网格采用多面体网格，网格数量为139790。

计算域模型、风扇叶片及风扇计算域网格分别如下图所示：

< 计算域模型 >

< 风扇叶片 >

< 风扇计算域多面体网格 >

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3.1 物面云图

3.2 切面云图

< 某时刻单切面速度云图 >

3.3 等值面

< 速度等值面 >

3.4 中心模式速度矢量场

< 速度矢量场 >

3.5 流线

< 流线 >

通过多面体网格仿真数据来展示XField的新功能，处理多面体CFD仿真数据这一过程将变得更加高效和灵活，XField能够准确而快速地完成，为流体力学领域的科研工作者和工程师们提供了更加强大和便捷的工具。

随着后续功能及版本不断迭代优化，XField将继续致力于为用户提供更多创新的功能和更好的用户体验，为计算流体力学领域的研究和应用带来更大的便利和前景。

期待未来的XField能够为更多用户带来更多的惊喜和突破！