Построение блочной сетки в ANSYS Icem CFD для топологически треугольных объектов

Очень часто в исследуемых объектах присутствуют топологически треугольные объекты. На первый взгляд при попытке построения блочной гексаэдрической сетки для таких объектов возникают области, в которых элементы сетки имеют острые углы. А, как известно, ячейки сетки с острыми углами, являются не желательными, для CFD анализа.Рассмотрим варианты создания блочной сетки для топологически треугольного объекта на примере призмы.Самым очевидным на первый взгляд вариантом описать топологически треугольный объект четырех угольным блоком является притяжка «лишних» Vertices’ов (углов блоков) к одной из сторон треугольника (поверхности призмы):

Однако, в этом случая, как уже и говорилось ранее, появляется зона с остроугольными элементами:

Как видим, качество сетки в этой зоне оставляет желать лучшего, при этом, чем выше будет сеточное разрешение объекта, тем острее будут углы элементов в «проблемной» области.После неудачной попытки «растянуть» параллелепипед на призму возникает желание воспользоваться инструментом Merge Vertices:

Чтобы в явном виде «превратить» исходный блок в призму «слив» два парных Vertices’а «схлопнув» одну из граней:

Однако и в этом случае мы сталкиваемся с проблемой остроугольных элементов появляющихся в вершине, в которой «слиты» два Vertices’а:

То есть данная сетка снова не пригодна для качественного CFD анализа. Есть быстрый способ превратить данную сетку в приемлемую для CFD исследования – воспользовавшись инструментом {Edit Block} >{Convert Block Type} >{Type – Y-Block}.

Данный инструмент позволяет нам получить так называемый Y-Блок – преобразовав исходный блок в три:

После этого мы назначаем характерный размер сеточного элемента и строим сетку:

Как видим в этом случае полученная сетка имеет отличное качество как поверхностных элементов так и внутренних, при этом форма сеточных элементов максимально приближена к форме гексаэдра.

В завершении приведу пример использования описанной методики для построения блочной сетки более сложного объекта:

И немного подробнее клиновидную часть объекта:


P.S. Вы можете публиковать информацию с данного источника. Единственное условие —ставьте работающую ссылку на мой блог и надпись «CFD для всех»