标签:感悟 网格 ICEM 划分 Part 思考 理工科
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)
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