场函数网格加密

要连续获得更精确的求解,可以根据某个求解量(如湍动能)加密网格。在 Simcenter STAR-CCM+ 中,可以使用网格重定义表或场函数实现连续细化。

目前,以下网格生成器支持场函数网格细化:

如果将其他网格控制(如自定义网格值和体积控制)应用于特定的网格部分,将优先采用最小的尺寸。

以下步骤概述了场函数网格加密的过程:

  1. 通过常规方式获得初始网格的求解。
  2. 创建根据某个求解量返回网格尺寸值的场函数。
  3. (可选)使用此场函数将网格尺寸填充到 XYZ 内部表中。表属性可定义需要进行网格加密的区域和边界。
  4. 将场函数或表分配为网格生成器的属性。直接使用场函数而不填充表会明显加快速度,并且使用更少内存。
  5. 运行面网格生成器或体网格生成器以生成加密的网格。
  6. 如果需要在新求解中进一步进行网格重定义,可以重复此过程。

由于此功能提供绝对网格尺寸,因此当场函数返回的网格尺寸大于原始网格尺寸时,还可以粗糙化网格。

注除了核心网格以外,增强层网格生成器还会加密近壁棱柱层。

网格尺寸

米是场函数网格细化可识别的仅有长度单位 - 首选单位不适用。因此,确保场函数返回以米为单位的网格尺寸。

由于通过切割体、多面体和四面体网格生成器生成网格的原理不同,因此这些生成器的网格尺寸加密效果也有所不同:

  • 对于切割体网格单元生成器,网格尺寸等于加密区域中的基础尺寸。如果场函数返回的值为零,则该区域中的网格未加密。
  • 对于多面体网格生成器,可以按如下所示逼近网格尺寸:
    Mesh Size≈1.2×Cell Volume(1/3)

    因此,如果该场函数返回的值为 1.2*pow($Volume, 1/3),则多面体网格生成器在该区域中保持类似的网格尺寸。

  • 对于四面体网格生成器,可以按如下所示逼近网格尺寸:
    Mesh Size≈2×Cell Volume(1/3)

    因此,如果该场函数返回的值为 2*pow($Volume, 1/3),则四面体网格生成器在该区域中保持类似的网格尺寸。

场函数网格加密示例

以下示例显示了使用切割体、多面体和四面体网格生成器执行的网格加密。场函数加密湍动能大于 4.0 J/kg 的区域中的网格:

  • 切割体网格单元生成器:

    ($TurbulentKineticEnergy>4)? 0.1 : 0

  • 多面体网格生成器:

    ($TurbulentKineticEnergy>4)? 0.1 : (1.2*pow($Volume, 1/3))

  • 四面体网格生成器:

    ($TurbulentKineticEnergy>4)? 0.1 : (2*pow($Volume, 1/3))

切割体网格单元生成器

网格细化之前:

网格细化之后:

多面体网格生成器

网格细化之前:

网格细化之后:

四面体网格生成器

网格细化之前:

网格细化之后: