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网格模块

1. 基础网格​

TFluid 目前支持两种网格设置方案：（1）TFluid网格；（2）OpenFOAM网格。 视频链接：

1.1. TFluid网格​

请注意，TFluid目前仅能生成 ：

  • 单个长方体区域内的正交网格；
  • 多个拼接长方体区域内的正交网格；
  • 基于网格裁切的挖孔、圆柱区域、平面切割网格；
  • 按比例和数量实现边界加密的正交网格；
  • 针对任意stl三维图形的网格划分工具正在开发中。
TFluid区域类型TFluid网格类型自适应网格
长方体区域笛卡尔正交网格✓
拼接长方体区域笛卡尔正交网格✓
挖孔长方体区域笛卡尔裁切网格✗
圆柱区域笛卡尔裁切网格✗
平面切割区域笛卡尔裁切网格✗

1.1.1. 长方体区域​

单个长方体区域的网格生成需要定义四个部分：

  1. 位置和尺寸： 长方体区域共有六个边界，如下图所示，根据x，y，z三个坐标分为left，right，front，back，bottom和top，分别对应面x=x1，x=x2，y=y1，y=y2，z=z1，z=z2。网格配置文件中需要设置对应的x1, x2, y1, y2, z1和z2 长方体区域.jpg
  2. 边界设置： 长方体区域共有六个面，分别为：left，right，front，back，bottom和top。在网格配置文件中需要给出六个面的边界类型，如wall, inlet, outlet等，边界类型名字由自己定义，需要和之后压力p, 速度场U的计算参量的边界名对应即可。
  3. 网格数量： 长方体区域的网格数量/尺寸只需提供x，y和z三个方向上的网格切分数量即可，例如100(x)*100(y)*100(z)将生成100万网格。
  4. 边界局部加密。 CFD案例经常需要在边界处进行局部加密或重点区域进行局部加密，TFluid提供基于等比数列的网格局部加密。通过设置需要加密的边界层网格数量（例如10）和等比系数（1.05），TFluid将生成符合等比数列的边界网格尺寸。

1.1.2. 拼接长方体区域​

多个长方体区域的网格生成需要如下步骤：

  1. 根据长方体区域生成方法设置每一个长方体区域；
  2. 设置拼接面（bind）： （1）若A区域的Ai面完全与B区域的Bj面完全重合，则A区域的Ai面和B区域的Bj面需要设置为bind类型，表明其是拼接面； （2）若A区域的Ai面完全与B区域的Bj面部分重合，则A区域的Ai面需要设置为bind类型，表明其是拼接面，而B区域的Bj面按其未重合部分的边界设置即可，如wall, inlet, 或outlet。 （3）例如下图中，区域2的左面和右面为bind面，分别与区域1的右面和区域3的左面相重合，而区域1的右面和区域3的左面按未重合部分的边界类型设置，即wall。
  3. 请注意，为了保证网格的正交性，单个x或y或z方向上，网格尺寸将取所有同方向区域所设置尺寸的最小值。

拼接网格.jpg

1.1.3. 局部网格设置​

在生成的单个/拼接长方体的基础上，TFluid提供局部的二维方向上的网格删除，包括：

  1. 在长方体区域内删除圆柱形的区域（壁面法向量选正向）；
  2. 在长方体区域删除圆柱形外的区域，以生成圆柱区域（壁面法向量选反向）；
  3. 为删除边界设置边界层厚度和层数，提高边界网格质量并为后续湍流模型做准备。
  4. 最终裁切后的网格边界由（1）单个/拼接长方体的边界；（2）圆柱面的边界 构成。

1.2. OpenFOAM网格​

OpenFOAM网格不做任何限制，可以是：

  • 任意四面体或六面体网格；
  • 任意正交或非正交网格；
  • 不支持七边形及以上多边形的面。

在界面选择OpenFOAM网格后，需要对案例目录进行如下操作：

  1. 在案例目录下新建文件夹，命名为：OpenFOAM_Mesh。
  2. 将OpenFOAM案例constant/polyMesh文件夹下的网格文件粘贴到新建的文件夹中。

！！请注意：如果是用别的软件生成的OpenFOAM网格，请修改网格文件（包括owner, neighbor, face, point和boundary）内的文字信息为标准的OpenFOAM网格的文字信息。此处，可以通过复制TFluid tutorial提供的OpenFOAM网格的文字信息。