ICEM CFD中拉伸网格

最近总有网友询问如何在ICEM CFD中拉伸网格，他们的问题聚焦在网格生成后拉伸形成的边界如何创建part上。

我们这里的拉伸网格指的是在生成面网格之后，对面网格进行拉伸、旋转等操作而形成体网格的过程。

一些求解器（如CFX）不能求解平面问题，其求解平面问题需要一个单元厚度。我们可以创建平面网格，然后采用拉伸的方式形成体网格。

我们下面以一个简单的例子来描述这一过程。

为方便起见，选取一个最为简单的几何。如图1所示。同时我们创建相应的part，将四条边放置其中。同时修改计算域名称为Fluid（非必要，只是习惯而已，默认在ICEM CFD中创建的几何为geom）。

图1

图2

我们创建网格，此几何体非常简单，三角形或四边形网格都很容易创建，我们设定合适网格尺寸，利用surface mesh按钮直接生成四边形网格。如图2所示，生成非常规则的四边形网格。

下一步我们拉伸网格。拉伸网格命令位于Edit Mesh标签页下，点击extrude mesh按钮进入拉伸网格对话窗口中。如下图3所示。下面简要的讲述一下各输入框的含义。

图3

1、
Elements

指的是你要进行拉伸的面网格单元几何。可以采用鼠标框选，也可以用其它的单元选择方式。注意是面网格（三角形或四边形网格）

2、
New volume part name

所生产的体网格part名称，默认为fluid，用户可以自己指定。在输入框直接输入即可。

3、
New side part name

新创建的侧边part。默认为inherited，亦即是采用我们先前所创建的线part，比如说left拉伸之后的侧边被命名为left。用户也可以自己指定part，这样的话所有的侧边都被放置于一个part中了。

4、
New top part name

拉伸之后会有一个top面，用户可以指定一个part名称，也可以采用默认。通常我们通过直接输入的方式自己指定part名称。因为top面通常为出入口边界。

5、
Extrude mesh method

拉伸方式。一共有四种方式：沿单元法向拉伸（extrude by element normal）、沿曲线拉伸（extrude along curve）、沿向量拉伸（extrude by vector）、旋转拉伸（extrude by rotation）。后面三种方式以后有机会再描述，有兴趣的可以参看帮助文档。我们这里选用第一种方式：沿法向拉伸。

6、
Number of layers

拉伸的层数。

7、
Spacing

指定每一层的间距。这里输入的是绝对距离。

8、
Delete original elements

是否删除原始网格。一般情况下，对于CFD求解器，我们可以采用默认，即不选择删除。当然在输出到固体求解器的时候，是需要删除原始面网格的。

OK，面板介绍完毕，我们继续我们的教程。进行下图4所示的设置。

图4

共拉伸了8层，每层距离0.8，亦即是说我们拉伸了6.4。

侧边part选择继承的方式，因此生成的体网格中将会有left，right，top，bottom等边界信息。

拉伸的顶面命名为exFace。体网格被命名为FluidDomain。不选删除原始网格，因为原始网格会构成体网格的一个侧面。

点击apply，生成网格。

生成网格后，树形菜单及网格如下图5,6所示。

图5

图6

至此，ICEM CFD中的工作完成。我们将网格输出至FLUENT中，查看是否按要求生成了相应的边界。

图7

图8

图9

上图7,8,9分别为FLUENT中的网格，Cell zone，以及边界名称。可以看出完全符合我们的要求。

总结：

（1）
采用拉伸的方式生成网格，对于一些规则的几何是非常方便的。拉伸不局限于直线拉伸，ICEM CFD中还可以沿曲线拉伸、旋转拉伸等方式。

（2）
对于拉伸后的边界，我们完全可以自己去定义其名称。