FLUENT přednáška. Meshing

FLUENT přednáška Meshing Pavel Zácha

zdroj: [ANSYS, 2009]; [Blejchař, 2010]

ANSYS - Meshing -

podobná struktura menu jako u DM nahrazuje preprocesor GAMBIT (část tvorby výpočtové sítě)

grafické rozhraní programu ANSYS-Meshing

ANSYS - Meshing Toolbox Outline -

souhrnný přehled projektu ve formě stromu

Details of “...“ -

podrobnosti pro nastavení vybrané části projektu

ikony příkazů -

podobné jako u DM

Introduction to the ANSYS Meshing Application

Mesh Specification

Training Manual

Pracovat uvážlivě • Řešení detailu: – jak významné je z fyzikálního pohledu řešit daný detail? – modelovat zbytečné detaily vedou často k výraznému nárůstu požadavků na výpočet (HW i čas)

Is it necessary to resolve this recess?

• Zjemnění sítě – kde je nutné uvažovat vysoké gradienty napětí nebo rychlostního pole? => nutnost vytvořit hustší síť KO. Refined mesh around bolt-hole

ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.

2-4

Extra mesh applied across fluid boundary layer April 28, 2009 Inventory #002645


Mesh Specification

Training Manual

• Efektivita – vyšší počet buněk => větší nároky na výpočet (paměť, výpočetní čas) – vhodně vyvažovat přesnost modelu a výpočetní zdroje, které jsou k dispozici


April 28, 2009 Inventory #002645

2-5


Mesh Specification

Training Manual

• Kvalita – v geometricky komplexních oblastech může dojít k deformaci buněk – nekvalitní buňky mohou vést ke zhoršené přesnosti výsledků, v horším případě k žádným výsledkům – pro určení kvality sítě existují různé metody: – „skewness“ (míra zkosení buňky) – poměrná deformace buňky vs. ideální tvar (rovnostranný trojúhelník, čtverec, rovnostěnný čtyřhran, krychle). Dosahuje hodnot: 0 (nejlepší) až 1 (zcela nevhodná).

0-0.25

0.25-0.50

0.50-0.80

0.80-0.95

Excellent

very good

good

acceptable


2-6

0.95-0.98 bad

0.98-1.00 Unacceptable



Mesh Types

Training Manual

• Tet Mesh 1) rychlá a automatická generace sítě pro komplikované sítě

Tvorba sítě ve 2 krocích: 1: stanovení velikosti elementů (element sizing) 2: tvorba sítě



2-7


Mesh Types

Training Manual

• Tet Mesh 2) izotropní zjemnění (isotropic refinement) – aby mohly být zachyceny gradienty sledovaných veličin v jednom zvoleném směru, síť se automaticky zjemní ve všech směrech – velmi rapidně roste počet buněk

Perforovaná deska způsobuje tlakovou ztrátu ve směru osy x

x ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.

2-8



Mesh Types

Training Manual

• Tet Mesh 3) inflační/mezní vrstva (Inflation layer) – pomáhá zjemnit síť ve směru kolmém na stěnu (rovnoměrné rozložení ve směru od stěny)



2-9


Mesh Types

Training Manual

• Hex Mesh – často stačí mnohem méně elementů pro dostatečně přesné řešení • šestistěnná síť se shodnou velikostí hrany buněk obsahuje méně než polovinu elementů oproti trojúhelníkové síti

TET


HEX

2-10



Mesh Types

Training Manual

• Hex Mesh – pro složitější sítě je nutné k vytvoření šestistěnné sítě provést více procesních kroků – výsledkem je kvalitnější a úspornější síť – u jednodušších geometrií lze s výhodou využít techniku „vytahování“ povrchové sítě do prostoru



2-11


ANSYS Meshing Application Workflow

Training Manual

• Aplikace ANSYS Meshing používá přístup ‘divide & conquer’ • Pro každou část geometrie lze použít jiný přístup tvorby sítě: – spojitá síť – sousední části jsou generovány najednou – nespojitá síť - kontaktní (povrchové) sítě mezi jednotlivými částmi nejsou shodné, nebo si neodpovídají (non-matching; non-conformal)

• Všechny vygenerované sítě jsou uloženy zpět do centrální databáze • Existuje řada rozdílných metod přístupných pro 3D a 2D geometrii


2-12



Meshing Methods for 3D Geometry

Training Manual

• pro 3D geometrii je k dispozici je 6 různých metod tvorby sítě: – Automatic – Tetrahedrons • Patch Conforming • Patch Independent – (ICEM CFD Tetra algorithm)

– – – –

Swept Meshing MultiZone Hex Dominant CFX-Mesh


2-13



Meshing Methods for 2D Geometry

Training Manual

• Pro 2D geometrii jsou k dispozici 4 různé metody tvorby sítě (i pro plochy 3D těles) – Automatic Method (Quadrilateral Dominant) – All Triangles – Uniform Quad/Tri – Uniform Quad


2-14


ANSYS - Meshing Workshop 2.1 -

automatická tvorba sítě

-

programem řízená tvorba mezní vrstvy (Boundary Layer -> Inflation)

-

sledování kvality sítě

Workshop 3.1 -

kombinování různých metod tvorby sítě (Path Conforming Tetrahedrons a Sweep Method)

-

použití inflace

Workshop 4.1 -

efekty globálního a lokálního síťování

Literatura [ANSYS, 2009] Introduction to the ANSYS Meshing Application, ppt presentation, ANSYS, Inc., 2009 [Blejchař, 2010] Blejchař, T.: Turbulence Modelování proudění - CFX, VŠB-TU Ostrava, 2010 [cit.: 25.3.2013] http://www.338.vsb.cz/PDF/Blejchar-CFX.pdf http://www.338.vsb.cz/studium9.htm

FLUENT přednáška. Meshing

Recommend Documents