在对复杂模型进行数值模拟时,往往需要对模型进行分解。本文以某复杂模型为例,在ICEM CFD软件中以不同的方式对模型进行划分,比较了生成的网格对模型以及计算结果的影响。顺便体验一下蓝威云桌面的便捷和云计算平台的速度,真正的做到了计算快速无忧。
1 模型介绍
将原模型的.stp格式文件导入ICEM中,可以看出模型比较复杂,不利于网格划分,先要根据流动的情况将多余的部分删除。

简化后的模型如下图所示,流动从入口流入后,经过分流器进入圆锥管道,然后流入同心圆筒管道,向上流出。

2 网格划分
这里重点讨论一下划分网格时对分流器的处理。
如图中左边一栏所示,如果只将分流器当作流域中的一部分固体壁面,网格不能很好的贴合壁面,网格文件导入CFX后,有比较严重的变形,质量较差。
如图右边一栏所示,如果对分流器前后进行封闭,并在每一个栅格内生成独立的体,那么生成的网格较好的贴合壁面,导入CFX后复原了原模型中的分流器,网格质量较好。

3 计算结果
分别用以上两种网格文件进行计算,结果如图所示。收敛曲线的物理量为出口的总压。
可以看出,网格质量较差算例对应的出口总压不稳定,在100步左右开始趋于收敛,200步后震荡范围开始稳定。网格质量较好的算例,出口压力曲线在50步后趋于稳定,100步即可收敛。网格质量差导致计算资源使用时间较长。
网格质量较好算例的出口总压比网格质量差算例的出口总压高,损失较小;二者在分流器附近的流场也有较大的差别。可见,壁面网格处理不好会带来额外的流场损失。

本次计算前处理、后处理均在蓝威云桌面上完成,感觉笔记本再也不用承受大型软件的压力了,只要打开网页就可以拥有一台高配置的台式机。
求解过程在拥有飞一般速度的蓝威云计算中完成,904万网格48核仅用时21分钟。