Fluent Meshing传统操作流程演示

 

本案例演示Fluent Meshing的传统操作流程（outline View）的基本操作方式。

案例导入其他网格软件生成的面网格，在Fluent Meshing中对导入的面网格进行检查及重构，并生成体网格。

1、导入网格

• 启动Fluent Launcher。如下图所示，选择列表项Meshing ，可以指定Meshing Processes及Working Directory

注：Fluent Meshing允许以并行的方式生成计算网格。

• 选择菜单File → Read → Boundary Mesh…，读取面网格文件WS01_Pipes.msh。文件下载链接见文末。

注：这里也可以使用Read → Mesh…导入网格。Mesh既可以导入面网格，也可以导入体网格。Boundary Mesh只能导入面网格。

• 右键选择模型树节点Unreferenced，选择菜单项Draw显示导入的网格

选择Ribbon中Display选项下的Face Edges，可查看图形窗口中的网格。

 

网格如下图所示。

 

若在图形窗口中看不到网格，可以点击图形窗口的工具条按钮Fit to Window最大化图形显示。

2、创建面网格

• 右键选择模型树节点Unreferenced > Boundary Face Zones，选择菜单项**Create New Objects…**弹出设置对话框

• 弹出的对话框中选择全部Face Zone，指定Object Name为pipes，选择Object Type为mesh，激活选项 Create a label for each face zone ，点击Create按钮创建网格

注：选项Create a label for each face zone能够为已命名的边界重新创建标签，强烈建议在创建网格时将其选中。较高版本的Fluent Meshing中才有此选项。

3、网格清理

• 右键选择模型树节点Mesh Objects，选择菜单项Draw All显示网格

• 右键选择模型树节点Mesh Objects > pipes，点击弹出菜单项Summary 查看面网格信息

在TUI窗口中显示如下图所示信息。

可以看到导入的网格中存在一些自由面（free-faces），在生成体网格之前可以将其清除掉。

注：在进行体网格生成之前，有必要检查并修复面网格，良好的面网格是生成高质量体网格的必要条件。

• 右键选择模型树节点pipes，选择菜单项Diagnostics → Connectivity and Quality…弹出网格修复对话框

• 如下图所示，选择Face Connectivity标签页下选择Free，点击 Mark 按钮，并点击 First 按钮若干次，直至 Unvisited 后的数量为 0  ，选择选项 Merge Nodes ，点击按钮 Apply for All

• 处理完毕后点击对话框按钮Summary 查看网格信息

• 点击Ribbon工具栏中Bounds下的Reset按钮

• 右键选择模型树节点Mesh Objects，选择菜单项Draw All在图形窗口中重新显示网格 此时面网格处理完毕，可以选择菜单 File → Wriete → Mesh 保存面网格。

   

4 、创建体网格

 

• 右键选择模型树节点pipes，选择弹出菜单项Auto Mesh…，弹出网格生成对话框

• 如下图所示，采用如下图所示设置，点击Mesh按钮生成多面体网格
   

  

在这里可以设置边界层网格参数，关于边界层设置，在后续的案例中再描述。

 

5 、查看网格

• 右键选择模型树节点Volumetric Regions，点击菜单项Draw All 可以查看生成的网格

生成的多面体网格如图所示。

可以利用Clipping Planes查看截面上的网格。

• 激活选项Insert Clipping Plane及 Draw Cell Layer ，可以通过选择 Limit in X、Limit in Y 或 Limit in Z 选择查看X,Y,Z截面上的网格

如下图所示为显示z切面上的体网格。

除了可以使用切平面显示体网格外，还可以利用Bounds进行自定义切面显示。

• 键盘输入快捷键Ctrl+N切换至节点选择模式，利用鼠标右键在图形窗口中选择如下图所示的节点

• Ribbon工具栏中点击按钮Set Ranges，取消选择 X Range 及 Y Range

• 右键选择节点 Pipe ，并选择菜单项 Draw 显示网格

此时图形窗口网格显示如图所示。

• 选择菜单Display → Grid，弹出显示对话框

• 如下图所示，切换至Cells标签页，激活选项 Bounded ，选择 Cell Zones 列表项，点击 Display 按钮显示网格

剖面网格如下图所示。

• 右键选择模型树节点Cell Zones，选择菜单项 Summary 查看网格信息

TUI窗口显示的网格信息如下图所示。

可以看到网格数量、网格质量以及质量评价指标等信息，如图所示，网格数量为91825，最小质量为0.22301118，采用的网格质量度量指标为正交质量。

• 点击按钮Quality → Diagnostics Tools…打开网格质量检查对话框

在Diagnostics Tools对话框中可以对网格质量进行全面的检查

• 利用菜单File → Write → Mesh… 可保存体网格

6 、准备计算网格

生成的体网格可以直接传递到Solution模式下进行求解。

• 右键选择模型树节点Model，选择菜单项 Prepare for Solve  可以对网格进行检查，并清理掉一些网格中重复的自由节点

• 点击R ib bon按钮Switch to Solution切换到Fluent Solution模式

• 在Fluent中检查计算区域与边界信息，如下图所示

区域与边界信息都齐全，可以进行下一步的设置计算。

 

较新版本的Fluent Meshing提供的Watertight Geometry工作流及Fault-Tolerant Meshing工作流能够满足绝大多数工程需要，不过传统工作流程在进行几何面修复、清理，以及网格编辑与网格质量控制方面依然是不可或缺的。传统工作流程在文档中被称为Advanced Meshing Topic，想要更精细的控制网格，有必要掌握传统工作流程的一些基本操作。