FloEFD热仿真分析之网格划分（一）

FloEFD 热仿真分析之网格划分

CAE白堤

网格介绍

Floefd支持全自动网格划分和基于仿真结果的自适应网格划分。其采用基于有限体积法的离散数值技术来求解热和流动相关问题的控制方程，即采用六面体网格来离散仿真项目，且网格单元的边界面与笛卡尔全局坐标系的坐标轴垂直。

初始计算网格：在分析之前生成的计算网格称为初始计算网格，由基础网格和网格细化设置决定；

基础网格：按照坐标系的平面将计算域划分为若干切片，由此获得矩形网格为基础网格；

全局网格：为了更好地解析固体模型并获得更准确的解，在所选区域中按照指定的参数将基础网格的网格进一步细分为更小的矩形网格为全局网格；

局部网格：针对分析而言重要的区域，需要进一步细化一个或多个局部区域而生成的网格为局部网格；

基于结果的自适应网格：在计算过程中，软件通过拆分流动区域中的梯度大的网格单元，并合并梯度小的网格单元来调整计算网格使其适应解的网格。

网格类型

流体网格：网格内部完全是流体；

固体网格：网格内部完全是固体；

部分网格：部分在固体中和部分在流体中的网格，对于每个部分网格，保留了网格边缘与固体表面的交叉点的坐标和网格内固体表面的法线；

网格设置

在创建网格过程中，软件首先会创建基础网格（0级网格），如不进行特别的设置，基础网格的大小一致。在基础网格创建后，软件会根据网格的设置和几何模型的特点，进行网格加密。

全局网格自动设置

通过指定用于控制基础网格单元数量的初始网格的级别以及在模型的狭长通道中进行网格细化的。

初始网格的级别：

初始网格的等级分为最低1级，最高7级。级别越高，产生的细化网格越多，但是占用的CPU时间和计算机内存也更多。一般建议初始网格的等级4或5。注意，相邻网格之间细化等级差异不能超过1。不管是否考虑网格细化，最小网格尺寸根据基础网格尺寸定义，所以基础网格的生成对于最终计算网格的生成至关重要。

 

 

最小缝隙尺寸：

用于指定最小缝隙尺寸值，以识别未被软件自动识别的细小模型。软件默认采用整体尺寸、计算域以及在其上指定条件和目标的面的有关信息来确认最小缝隙尺寸。当较小的缝隙不能被识别时，可手动更改最小缝隙尺寸。

在开始计算之前，建议检查模型精度以确保能够识别小的特征。使用项目摘要观察最小缝隙尺寸。如果设置边界条件、表面目标或修改模型或计算域，那么此特征大小可能会改变。

待封闭孔隙的最大高度：

针对一些封闭狭槽，可指定封闭的最大槽高值，这样可以使用最接近槽尺寸的固体来填充高度小于该指定值得槽。

比率因子（仅外部分析）：

用于调整内部控制平面以外的网格大小比率。默认情况下，模型周围会自动放置内部控制平面。内部控制平面以内的网格大小是统一的，而在内部控制平面以外，网格大小会沿各个方向逐渐变化。

均匀网格（仅外部分析）：

选中时，将禁用比率因数选项，并将所有控制平面的单元大小比率设为 1。

高级通道细化：

如果选择了此选项，默认的最大通道细化级别会设置为比公差级别大 1。否则，它将取决于初始网格的级别且不能大于4，从而限制沿垂直于固体/流体接触面的方向穿过模型流动通道的网格的最小大小。

文章作者：白堤，硕士，有限元设计圈主编，就职于国内某知名企业，主要从事热设计仿真工作。大佬们都还在努力，更何况自己还只是个学习者。希望通过微信公众号抛砖引玉，结交更多志同道合的朋友。仿真之路漫漫其修远矣，我将上下而求索。