花了两天一夜 写了个二维叶栅结构化网格生成器

前几天导师说让我赶紧写个叶型参数化程序,加班加点给写出来了。这两天突然想自己写个二维叶栅网格生成器。于是便着手开始写了。鏖战了两天一夜,终于写的差不多了,给大家展示展示。

 这个是中等网格数量的结果。

 这是按照大致弦长方向的百分比切割叶栅为四段弧。

 low网格附面层及拓展O型结构化网格内场。

 low网格外场。

 

low网格内外场合并。

 具体的分块以及节点传递规则。

 最后这个是high质量网格的情况 ,我就不放大了,当然和MTI的misis不能媲美哈,但是发展发展自己做个叶栅优化还是可以的。

现在周期边界的代码还没有做,额...还有结构化网格编码排序逻辑还没写,不知道在大家看起来算不算很low......

文案是我纯手写的,比较🌿,望理解。

欢迎各位大师指点^O^~

 

 

 

 

<think>嗯,用户的问题是关于如何用ICEM创建适用于大涡模拟的结构化网格。首先,我需要回顾一下大涡模拟(LES)对网格的要求。LES需要高分辨率的网格来捕捉近壁面的湍流结构和各向异性的涡旋,尤其是在边界层和流动分离区域。因此,结构化网格可能更适合,因为它们能提供更好的控制网格密度和正交性,有助于减少数值耗散。 接下来,我需要考虑ICEM CFD软件的结构化网格生成流程。通常结构化网格涉及块(Block)的创建和划分,特别是六面体网格。用户提到的结构,可能涉及到复杂的几何形状,比如涡轮或压气机片。的几何特征包括前缘、尾缘、压力面和吸力面,这些区域需要细致的网格划分。 根据引用[5],流域的正交画法涉及到结构化网格技术。可能需要将流域分解成多个拓扑块,每个块内生成高质量的结构化网格。此外,边界层的处理也很关键,需要生成足够的层数和合适的膨胀因子,以准确分辨边界层内的速度梯度。 用户可能需要详细的步骤指导,比如几何导入、拓扑分解、边绑定(Edge Association)、网格参数设置(如节点分布、Y+值控制)、块划分和网格质量检查。此外,大涡模拟可能需要更细的网格,尤其是在流动方向、展向和法向,因此需要调整网格密度,确保在关键区域有足够的解析度。 还要考虑ICEM中的O型网格技术,用于围绕生成高质量的结构化网格,避免奇异点。同时,网格导出时的设置,比如边界命名,确保后续求解器能正确识别边界条件。 用户可能遇到的问题包括几何处理困难、拓扑分解不合理导致网格质量差,或者边界层参数设置不当。因此,在回答中需要强调几何清理、合理分块以及参数调整的重要性,并建议参考引用[5]中的结构化画法和流域处理经验。</think>### 如何用ICEM创建适用于大涡模拟的结构化网格? #### 步骤说明 1. **几何处理与导入** - **几何清理**:确保模型无缝隙或重叠面,可通过CAD软件(如SolidWorks)导出为IGES或STEP格式。若存在复杂曲面,建议在ICEM中修复拓扑问题。 - **导入ICEM**:使用`File > Import Geometry`加载模型,注意选择单位为物理尺度(如毫米或米)以匹配实际流动条件。 2. **拓扑分解与分块策略** - **创建初始块**:通过`Blocking > Create Block`生成围绕的初始六面体块,通常采用O型网格包裹片以捕捉边界层流动(图1)。 $$ \text{O型块半径} \propto \text{边界层厚度} \times 10 $$ - **分块切分**:使用`Split Block`工具将主块切分为子块,例如: - 前缘/尾缘区域单独分块。 - 压力面与吸力面分别划分块以适应曲率变化[^5]。 - **边绑定**:通过`Associate Edge to Curve`将块的边与几何边对齐,确保网格贴合几何。 3. **网格参数设置** - **边界层网格**: - 首层高度根据$y^+ < 1$计算,例如: $$ \Delta y = \frac{y^+ \cdot \nu}{u_\tau} $$ 其中$\nu$为运动黏度,$u_\tau$为摩擦速度。 - 设置膨胀比为1.2-1.5,层数15-20层以解析边界层梯度。 - **流向与展向密度**: - 流向节点数需满足$\Delta x^+ < 50$,展向$\Delta z^+ < 20$以解析大涡结构[^3]。 - **网格增长控制**:使用双曲正切函数分布节点,避免突变。 4. **网格生成与质量检查** - **生成网格**:执行`Compute Mesh`生成结构化六面体网格,优先选择`Hexa`类型。 - **正交性检查**:确保网格正交角>45°,雅可比行列式>0.3,避免负体积。 - **局部加密**:在尾迹区、分离区手动加密网格(图2)。 5. **导出与求解器适配** - **边界命名**:将入口、出口、周期面等标记为对应边界类型(如`pressure-inlet`)。 - **导出设置**:保存为Fluent或OpenFOAM格式,注意选择双精度以适配大涡模拟需求。 #### 关键技巧与注意事项 - **O型网格优化**:通过调整O型块半径,平衡边界层解析与计算量。 - **周期性边界处理**:对旋转对称,使用`Periodic Vertex`设置周期性网格。 - **参考案例**:可借鉴文献中“四层网格+Roe格式”的分层策略(引用[^1][^5]),但需根据LES要求细化网格。 #### 示例代码(ICEM脚本片段) ```replay # 创建O型块并关联几何 CREATE BLOCK INLINE 0,0,0 TO 1,1,1 SPLIT BLOCK RADIAL 5 ASSOCIATE EDGE 1-4 TO CURVE "Blade_Surface" ```
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