ANSYS CFD格線劃分技術指南

《ANSYS CFD格線劃分技術指南》是2019年化學工業出版社出版的圖書，作者是胡坤、鄧榮、梁棟。

基本介紹

• 中文名：ANSYS CFD格線劃分技術指南
• 作者：胡坤，鄧榮，梁棟
• 出版時間：2019年09月
• 出版社：化學工業出版社
• ISBN：9787122344748
• 類別：計算機網路類圖書
• 定價：¥78.00
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

編輯推薦

1.超全面的格線知識教程，從流體計算域、格線類型到格線質量度量，從SCDM建模到ANSYS MESH格線劃分、Fluent Meshing格線生成，這裡有關於格線的方方面面。

2.超實用的格線技術指南，無論是平面格線、立體格線、掃略格線，還是自由格線、Block 格線、混合格線，統統一網打盡！

3.以實例為導向的格線劃分策略指導，CAE大神流沙老師手把手教你畫出高質量格線，大幅提高CAE分析效率和精度。

內容簡介

本書以ANSYS CFD系列軟體為媒介，介紹了利用ANSYS系列軟體從幾何建模到格線劃分的完整流程。全書共分5章，第1章從流體計算域及計算格線入手，介紹了場景的流體計算域形式、格線類型及格線質量度量指標；第2章以SCDM模組為目標，詳細描述了SCDM的建模及幾何清理方法；第3章描述了ANSYS Mesh模組格線劃分思路及常用的格線生成方法；第4章描述ANSYS ICEM CFD的兩種格線生成思路；第5章主要描述Fluent Meshing格線生成思路及基本流程。本書可供CFD工程套用人員及相關專業師生閱讀參考。

作者簡介

胡坤，西南石油大學機電工程學院，碩導，過程裝備與控制工程教研室主任，主要從事多相流理論研究及過程裝備研發教學工作，擁有10年ANSYS CFD軟體套用經驗，熟悉ANSYS CFD軟體仿真流程定製及二次開發。曾用網名“流沙CAE”，獨立運營同名新浪部落格“流沙CAE”以及原創微信公眾號“CFD之道”，聚焦於CFD發展及套用資訊、CFD理論解析、CFD軟體套用技巧、CFD相關案例解析以及CFD編程定製等原創內容的分享，廣受3萬餘專業冬粉的高度認可。

目錄

第1章流體計算格線基礎001

1.1計算域模型/ 001

1.1.1內流計算域 / 002

1.1.2外流計算域 / 002

1.1.3混合計算域 / 002

1.2計算域生成方法 / 003

1.2.1直接建模 / 003

1.2.2幾何抽取 / 003

1.3計算域簡化 / 003

1.4多區域計算模型 / 004

1.4.1Interface / 004

1.4.2Interior / 005

1.5流體格線基礎概念 / 005

1.5.1格線術語 / 005

1.5.2格線形狀 / 006

1.5.3結構格線與非結構格線 / 006

1.6格線的度量 / 007

1.6.1格線數量 / 007

1.6.2格線質量 / 007

第2章SpaceClaim前處理009

2.1SpaceClaim操作界面 / 009

2.1.1SCDM模組啟動 / 009

2.1.2Units設定 / 009

2.1.3操作界面 / 010

2.1.4SCDM滑鼠手勢 / 012

2.1.5SCDM快捷鍵 / 013

2.2SpaceClaim幾何操作流程 / 014

2.2.1外部幾何模型導入 / 014

2.2.2幾何對象的選擇 / 014

2.2.3圖形視窗操作 / 014

2.3圖形操作模式 / 016

2.4草圖創建 / 016

2.4.1草繪平面操作 / 016

2.4.2草圖繪製 / 017

2.4.3尺寸 / 021

2.4.4草繪微型工具列 / 023

2.5拉動工具 / 024

2.5.1創建和編輯實體 / 024

2.5.2偏置或拉伸表面 / 025

2.5.3延伸或拉伸曲面邊 / 026

2.5.4邊圓角化 / 027

2.5.5邊倒角 / 029

2.5.6拉伸邊 / 029

2.5.7旋轉邊 / 029

2.5.8旋轉表面 / 030

2.5.9旋轉邊 / 031

2.5.10旋轉螺旋 / 032

2.5.11掃掠表面 / 032

2.5.12表面拔模 / 033

2.5.13縮放 / 034

2.6編輯 / 034

2.6.1移動 / 034

2.6.2在二維模式中移動 / 035

2.6.3創建陣列 / 036

2.6.4分解裝配體 / 038

2.6.5填充 / 038

2.6.6替換 / 040

2.7相交 / 041

2.7.1組合 / 041

2.7.2分割 / 042

2.7.3分割實體 / 043

2.7.4分割曲面 / 043

2.7.5從實體中去除材料 / 044

2.7.6拆分實體 / 044

2.7.7分割表面 / 045

2.7.8投影到實體 / 046

2.8幾何面修補 / 047

2.8.1拼接（Stitch）工具 / 047

2.8.2間距（Gaps）工具 / 048

2.8.3缺失的面（Miss Face）工具 / 048

2.8.4合併表面（Merge Faces）工具 / 049

2.9流體計算域創建 / 050

2.9.1體積抽取 / 050

2.9.2外殼（Enclosure）工具 / 050

2.10共享拓撲 / 051

2.11幾何模型導出 / 052

2.11.1導出至ANSYS Mesh / 052

2.11.2導出至Fluent Meshing / 053

2.12【案例】01：幾何建模 / 053

2.13【案例】02：外流場計算域創建 / 057

2.14【案例】03：內流場計算域創建 / 060

第3章ANSYS Mesh套用062

3.1ANSYS Mesh軟體 / 062

3.1.1ANSYS Mesh啟動 / 062

3.1.2ANSYS Mesh界面 / 063

3.1.3格線生成流程 / 063

3.2格線質量評價 / 065

3.2.1Element Quality / 066

3.2.2Aspect Ratio / 067

3.2.3Parallel Deviation / 068

3.2.4Maximum Corner Angle / 068

3.2.5Skewness / 068

3.2.6Orthogonal Quality / 069

3.3全局格線控制 / 069

3.3.1Display / 069

3.3.2Defaults / 070

3.3.3Sizing / 073

3.3.4Quality / 075

3.3.5Inflation / 076

3.3.6Assembly Meshing / 079

3.3.7Advanced / 081

3.4局部格線控制 / 081

3.4.1Method / 082

3.4.2Sizing / 089

3.4.3Face Meshing / 091

3.4.4Match Control / 094

3.4.5Pinch / 095

3.4.6Inflation方法 / 096

3.5【案例】01：T形管的掃掠格線劃分 / 097

3.5.1案例介紹 / 097

3.5.2啟動Meshing / 098

3.5.3幾何 / 098

3.5.4進入Mesh / 099

3.5.5設定默認格線 / 099

3.5.6創建邊界命名 / 100

3.5.7創建邊界層 / 101

3.5.8Mesh質量查看 / 102

3.6【案例】02：格線方法比較 / 102

3.6.1創建工程 / 102

3.6.2設定單位 / 103

3.6.3創建邊界命名 / 103

3.6.4設定全局格線參數 / 103

3.6.5創建Inflation / 104

3.6.6生成格線 / 105

3.6.7Tet Patch Independent / 105

3.6.8MultiZone / 105

3.6.9CutCell / 107

3.7【案例】03：掃掠格線 / 108

3.7.1幾何模型 / 108

3.7.2切分幾何 / 109

3.7.3劃分格線 / 111

3.7.4添加邊界層 / 112

3.8【案例】04：全局參數 / 113

3.8.1開啟工程 / 113

3.8.2設定單位 / 113

3.8.3創建邊界命名 / 113

3.8.4設定全局參數I / 115

3.8.5預覽格線 / 116

3.8.6Curvature / 116

3.8.7修改參數 / 117

3.8.8Inflation / 118

3.9【案例】05：局部參數 / 118

3.9.1參數優先權 / 118

3.9.2案例描述 / 119

3.9.3格線劃分 / 119

3.10【案例】06：攪拌器格線劃分 / 127

3.10.1創建工程 / 127

3.10.2設定全局參數 / 128

3.10.3生成格線 / 128

3.10.4模型分析 / 129

3.10.5拆分幾何 / 130

3.10.6指定局部尺寸 / 131

3.10.7生成格線 / 132

第4章ICEM CFD格線生成134

4.1 ICEM CFD基本介紹 / 134

4.1.1ICEM CFD主要特點 / 134

4.1.2ICEM CFD中的檔案類型 / 135

4.1.3ICEM CFD操作界面 / 135

4.1.4ICEM CFD操作鍵 / 141

4.1.5ICEM CFD的啟動 / 141

4.2ICEM CFD格線劃分基本流程 / 142

4.3ICEM CFD自由格線生成 / 143

4.3.1全局格線參數設定 / 144

4.3.2Part格線設定 / 151

4.3.3面格線參數設定 / 154

4.3.4線格線參數設定 / 154

4.3.5密度盒 / 154

4.3.6格線生成 / 156

4.4Block格線生成 / 156

4.4.1Block基本概念 / 156

4.4.2Block的層次結構 / 157

4.4.3初始塊的創建 / 157

4.4.4塊的關聯操作 / 160

4.4.5自頂向下構建塊 / 164

4.4.6常規切分 / 164

4.4.7O形切分 / 165

4.4.8Y形切分 / 174

4.5自底向上構建塊 / 177

4.5.1From Vertices/Faces / 177

4.5.2Extrude Faces / 179

4.5.3由2D塊形成3D塊 / 180

4.5.4【實例4-1】彈簧格線劃分 / 181

4.6常見分塊策略 / 183

4.7塊變換操作 / 189

4.7.1塊平移 / 189

4.7.2塊旋轉 / 189

4.7.3塊鏡像 / 190

4.7.4塊縮放 / 190

4.7.5周期塊複製 / 190

4.7.6【實例4-2】塊平移操作 / 190

4.7.7【實例4-3】塊旋轉操作 / 194

4.8【實例4-4】分叉管格線劃分 / 201

4.9【實例4-5】外流場邊界層格線 / 204

4.10【實例4-6】排煙風道格線劃分 / 207

4.11【實例4-7】分支管非結構格線劃分 / 212

4.12【實例4-8】活塞閥裝配體格線劃分 / 215

第5章Fluent Meshing套用219

5.1Fluent基本介紹 / 219

5.1.1導入格線基本工作流程 / 219

5.1.2單個CAD檔案導入流程 / 220

5.1.3多個CAD檔案同時導入 / 220

5.1.4使用Fluent Meshing / 220

5.2Fluent Meshing的軟體特點 / 221

5.2.1Fluent Meshing中套用的一些技術 / 221

5.2.2Fluent Meshing支持的一些格線類型 / 222

5.2.3格線劃分靈活性 / 224

5.3模型導入 / 224

5.3.1讀入模型 / 224

5.3.2CAD中處理幾何 / 225

5.3.3利用ANSYS Meshing導出面格線 / 226

5.3.4導入CAD幾何 / 226

5.4尺寸控制 / 228

5.4.1尺寸功能類型 / 229

5.4.2指定Size Function及Scoped Sizing / 235

5.5面格線重構 / 236

5.5.1利用Size Function重構全局格線 / 237

5.5.2圖形中選擇格線單元進行局部重構 / 238

5.5.3圖形中選擇面域進行局部重構 / 239

5.5.4通過GUI面板進行面域重構 / 240

5.5.5重構所有的模型 / 240

5.5.6Join/Intersect處理 / 240

5.6面格線修補 / 244

5.6.1自由面格線 / 244

5.6.2多重邊 / 244

5.6.3修復面格線問題 / 246

5.6.4對象診斷 / 246

5.6.5常用的面格線診斷工具 / 246

5.6.6格線質量診斷 / 249

5.6.7快捷鍵 / 251

5.7【案例】01：基本流程 / 252

5.7.1導入格線 / 252

5.7.2創建面格線 / 254

5.7.3格線修補 / 255

5.7.4創建體格線 / 256

5.7.5查看剖面格線 / 257

5.7.6準備計算格線 / 257

5.8【案例】02：汽車排氣歧管 / 260

5.8.1啟動Fluent Meshing / 260

5.8.2導入幾何 / 260

5.8.3顯示幾何 / 261

5.8.4分割幾何面 / 261

5.8.5指定格線尺寸 / 263

5.8.6面域重劃分 / 265

5.8.7重新導入幾何 / 265

5.8.8創建進出口面 / 267

5.8.9檢測格線 / 268

5.8.10創建材料點 / 269

5.8.11生成計算域 / 270

5.8.12生成體格線 / 271

5.8.13提高格線質量 / 273

5.8.14查看格線剖面 / 274

5.9【案例】03：面格線重構 / 275

5.9.1導入幾何模型 / 277

5.9.2釋放特徵並顯示 / 277

5.9.3合併幾何 / 278

5.9.4設定尺寸 / 279

5.10【案例】04：連線管格線劃分 / 282

5.10.1幾何準備 / 282

5.10.2創建格線尺寸 / 283

5.10.3重構格線 / 285

5.10.4封閉入口 / 285

5.10.5合併Object / 285

5.10.6連線體 / 285

5.10.7創建計算域 / 287

5.10.8重劃分進出口格線 / 287

5.10.9抽取流體域 / 288

5.10.10生成體格線 / 288