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翼型边界网格

翼型边界网格

翼型边界网格尺寸确定

壁面网格划分规则

The goal is to determine the required near wall mesh spacing, , in terms of Reynolds number, running length, and a target value. A < 200 is acceptable if you are using the automatic wall treatment, if not, continue to read the advice below. After running a solution, the value of (in particular, the value given by the solver variable , representing the value for the first node from the wall) should agree with: model means using a fine mesh and one of the models (which include the SST model). The models do accept coarser meshes, due to the automatic near-wall treatment for these models. with characteristic velocity and length of the plate . The correlation for the wall shear stress coefficient, , is given by: where is the distance along the plate from the leading edge. The definition of for this estimate is: 目的是由雷诺数、行程长度及”

网格划分的方法

网格划分的方法 1.矩形网格差分网格的划分方法 划分网格的原则: 1)水域边界的补偿。舍去面积与扩增面积相互抵消。2)边界上的变步长处理。 3)水、岸边界的处理。 4)根据地形条件的自动划分。 5)根据轮廓自动划分。

2.有限元三角网格的划分方法 1)最近点和稳定结构原则。 2)均布结点的网格自动划分。 3)逐渐加密方法。 35 30 25 20 15 10 5 05101520253035

距离(m)距 离 (m) 3. 有限体积网格的划分方法 1) 突变原则。 2) 主要通道边界。 3) 区域逐步加密。

距离(100m) 离距(100m )距离(100m)离距(100m )

4. 边界拟合网格的划分方法 1) 变换函数:在区域内渐变,满足拉普拉斯方程的边值问题。 ),(ηξξξP yy xx =+ ),(ηξηηQ yy xx =+ 2) 导数变化原则。 ?????? ??????=?????? ??????-ηξ1J y x ,???? ??=ηηξξy x y x J 为雅可比矩阵,??? ? ??--=-ηηξξy x y x J J 11, ξηηξy x y x J -= )22(1 222233ηηξηξηηξηξξηηηηηξξηηξξξηξy y x y y y x y y x x y y x y y x y J xx +-+-+-= 同理可得yy ξ,xx η,yy η。 变换方程为 020222=+++-=+++-)()(ηξηηξηξξηξηηξηξξγβαγβαQy Py J y y y Qx Px J x x x 其中2222,,ξξηξξηηηγβαy x y y x x y x +=+=+=。

无网格法的应用

无网格方法的研究应用与进展 引言 有限元法(FEA)是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法,但FEA 是基于网格的数值方法,在分析涉及特大变形(如加工成型、高速碰撞、流固耦合)、奇异性或裂纹动态扩展等问题时遇到了许多困难。 同时,复杂的三维结构的网格生成和重分也是相当困难和费时的。近年来,无网格得到了迅速的发展,受到了国际力学界的高度重视。与有限元的显著特点是无网格法不需要划分网格,只需要具体的节点信息,采用一种权函数(或核函数)有关的近似,用权函数表征节点信息。克服了有限元对网格的依赖性,在涉及网格畸变、网格移动等问题中显示出明显的优势。 无网格方法的概述 无网格方法(Meshless Method)是为有效解决有限元法在数值模拟分析时网格带来的重大问题而产生的,其基本思想是将有限元法中的网格结构去除,完全用一系列的节点排列来代之,摆脱了网格的初始化和网格重构对问题的束缚,保证了求解的精度[1]。是一种很有发展的数值模拟分析方法。 目前发展的无网格方法有:光滑质点流体动力学法(SPH)、无网格枷辽金法(EFGM)、无网格局部枷辽金法(MLPGM)、扩散单元法(DEM)、Hp-clouds 无网格方法;有限点法(FPM)、无网格局部Petrov-Galerkin方法(MLPG)、多尺度重构核粒子方法(MRKP)、小波粒子方法(WPM)、径向基函数法(RBF)、无网格有限元法(MPFEM)、边界积分方程的无网格方法等。 这些方法的基本思想都是在问题域内布置一系列的离散节点,然后采用一种与权函数或核函数有关的近似,使得某个域上的节点可以影响研究对象上的任何一点的力学特性,进而求得问题的解。 无网格方法国内外研究的进展 无网格法起源于20 世纪70 年代。Perrone,Kao 最早采用任意网格技术将传统有限差分进行扩展,提出了有限差分法,这可看作无网格技术的最初萌芽。 1977年Lucy 和Monaghan 首次提出了基于拉格朗日公式的光滑质点流体动力法(Smoothed Particle Hydrocynamics:SPH),这是一种纯拉格朗日法,无需网格。最初运用SPH 方法解决了无边界天体物理问题。Monaghan 在对SPH 方法深入研究后,将其解释为核(kernel)近似方法。 Swegle 等指出了SPH 方法不稳定的原因,并提出了一个黏度系数来保证其运算稳定。Dyka 则提出了应力粒子法来改善其稳定性。SPH 方法已经被应用于水下爆炸数值模拟、弹丸侵彻混凝土数值模拟、高速碰撞等材料动态响应的数值模拟等。 近年,我国学者张锁春对SPH 方法进行了综述,贝新源等将SPH 方法用于高速碰撞问题,宋顺成等将SPH 方法用于模拟弹丸侵彻混凝土。

RAE2822翼型流场的fluent计算

RAE2822翼型跨声速绕流的CFD计算摘要:使用ANSYS对RAE2822翼型进行网格划分,之后导入fluent中进行计算。通过对不同的模型和不同边界层网格的计算,采用控制变量的方法分组比较分析,并将计算结果中的压力系数与试验数据以及组内数据进行对比分析,以验证FLUENT计算结果的准确性。 关键词:RAE2822,控制变量,ANSYS,FLUENT 引言: 本文研究了速度场来流条件为Ma=0.729, α=2.31的情况下各种状态下的计算结果。计算状态分别为无粘流动(欧拉方程、无附面层网格);至少3种不同湍流模型计算粘性绕流(同一带附面层网格,y+≈30)。采用S-A湍流模型,建立4种不同y+的网格计算(y+<1, y+≈10, y+≈30, y+≈50)。对y+≈50的网格,额外采用流场求解网格自适应功能(基于压力梯度)进行计算。以及在Ma∞=0.75, Re=5×106,迎角α=-1°, -0.5°, 0°, 0.5°, 1°的条件下对DLR-F6翼身组合体的绕流进行了数值求解,并将所得结果与实验结果进行对比分析,对FLUENT软件计算三位复杂外形绕流的准确性进行验证。 通过对不同状态下的计算结果分析飞行器的气动特性,并且将数值计算的结果与相应的试验数据进行比较,从而对数值计算结果进行验证。 一、RAE2822翼型 1.1 RAE2822翼型二维模型

图 1 SAE2822机翼翼型 1.2计算初始参数 流体介质:理想空气 来流条件马赫数Ma=0.729 攻角α=2.31° 来流的压力和温度:P=101325Pa,T=300K 声速v=(KRT)0.5=347.19m/s 来流速度=Ma*v=253.10 m/s 二、RAE2822翼型网格的划分和参数的设置 2.1 RAE2882翼型网格的划分 本文由机翼的特征长度L=1m、马赫数为Ma=0.729和雷诺数Re=6.5×106根据计算可得到不同附面层的第一层厚度表1所示: 根据表1的数据利用ICEM软件划分不同第一层厚度的边界层网格和无边界层厚度的网格,以y+=30为例,网格图形如图2所示:

详细FLUENT实例讲座翼型计算

详细FLUENT实例讲座翼型计算 部门: xxx 时间: xxx 整理范文,仅供参考,可下载自行编辑

CAE联盟论坛精品讲座系列 详细FLUENT实例讲座-翼型计算 主讲人:流沙 CAE联盟论坛总版主 1.1 问题描述 翼型升阻力计算是CFD最常规的应用之一。本例计算的翼型为 RAE2822,其几何参数可以查看翼型数据库。本例计算在来流速度0.75马赫,攻角3.19°情况下,翼型的升阻系数及流场分布,并将计算结果与实验数据进行对比。模型示意图如图1所示。 b5E2RGbCAP 1.p ng(12.13 K>2018/7/29 23:41:251.2 FLUENT前处理设置Step 1:导入计算模型 以3D,双精度方式启动FLUENT14.5。 利用菜单【File】>【Read】>【Mesh…】,在弹出的文件选择对话框中选择网格文件rae2822_coarse.msh,点击OK按钮选择文件。如图2所示。p1EanqFDPw

点击FLUENT模型树按钮General,在右侧设置面板中点击按钮Display…,在弹出的设置对话框中保持默认设置,点击Display按钮,显示网格。如图3所示。DXDiTa9E3d 2.png(11.51 K>2018/7/29 23:41:25

3.png(33.41 K>2018/7/29 23:41:253-2.png(52.04 K>2018/7/29 23:41:25Step 2:检查网格 采用如图4所示步骤进行网格的检查与显示。点击FLUENT模型树节点General节点,在右侧面板中通过按钮Scale…、Check及 Report Quality实现网格检查。 4.png(12. 10 K>RTCrpUDGiT2018/7/29 23:41:25点击按钮Check,在命令输出按钮出现如图5所示网格统计信息。从图中可以看出,网格尺寸分布: x轴:-48.97~50m

矢量边界经纬网格说明

矢量边界经纬网格说明 1.在ArcMap当中打开.shp文件,注意当前打开的矢量文件是否是地理坐标系 (Geographic Coordinate System),若为投影坐标系(Projected Coordinate System)应将其转换到地理坐标系之下。 判断当前工作区坐标系的方法有2。可以查看最先加载到工作区的文件的属性,右击该文件,选择Properties,Layer Properties->Source,如图1所示当前工作区为投影坐标系,单位为米。 图 1 再者,还可以查看页面右下角的显示,单位为Meters即为投影坐标系(如图2),单位为Decimal Degrees为地理坐标系(如图3)。 图 2 图 3 2.若当前工作区即为地理坐标系可以跳过步骤2。本步将投影坐标系转换到地 理坐标系之下,ArcToolbox->Data Management Tools->Projections and Transformations->Feature->Project,出现Project对话框,依次选择对应内容输入,如图4,单击OK,完成。转换后的文件需要在加载到新的工作区。

图4 3.应用渔网工具,在矢量边界内生成规则的经纬网格。ArcToolbox->Data Management Tools->Feature Class->Create Fishnet,如图5。 图5 4.用矢量边界裁剪新生成的格网。ArcToolbox->Analysis Tools->Extract->Clip,裁 剪结果如图6。 图6 5.从裁剪结果当中分别析出经度和纬度。右击裁剪结果,在菜单中选择Open Attribute Table,出现Attribute of XX裁剪结果对话框,尝试在图7中选中前4个,对应工作区上Polyline会显示为加粗的蓝线,如图8。在Attribute of XX 对话框上右击选择Copy,如图9。右击裁剪结果,依次Selection->Create Layer From Selected Features,如图10,得到结果如图11,即为纬度。

使用ICEM_CFD建立二维翼型流场网格

使用ICEM CFD建立二维翼型流场网格 Andrew Moa ICEM CFD是一款专业的CFD前处理软件,也是一款比较流行的CFD网格生成器。ICEM CFD接口众多,可以为Fluent、OpenFOAM、Star-CCM+等众多求解器准备网格。ICEM CFD可以生成结构化和非结构化的网格。其最为独特的是分块(Blocking)策略,采用自上而下的分块模式,即由拓扑结构映射到几何实体,因此入门较难;但是一旦熟练掌握分块技巧,对于比较复杂的几何结构能够保证较高的工作效率。 本文以NACA 63(3)-218翼型为例,简单介绍使用ICEM CFD生成结构化二维翼型流场网格,为Fluent准备网格的一般步骤。 1、建立翼型流场几何 A、导入翼型数据 打开ICEM CFD,点击File->Import Geometry->Formatted Point Data,选择翼型数据文件,在Import Formatted INPUT point data里将Appriximation Tolerance 设置为0.000001,Apply生成翼型曲线。 确保导入的翼型数据文件为以下格式:文件应为ASCII点坐标格式,第一行为点的数量,其余各行分别为各点的x、y、z三个坐标值。

B、建立流场框架 选择工具栏中Geometry选项卡Create Point的Base Poin and Delta,在Base point中选择翼型尾缘上的点(1,0,0),在DX中输入20,Apply生成pnt.00点(21,0,0);保持选择的点不变,将DX改为0,DY输入10,Apply生成pnt.01点(1,10,0);保持选择的点不变,将DY改为-10,Apply生成pnt.02点(1,-10,0)。选择pnt.00点,将DY改为10,Apply生成pnt.03点(21,10,0);保持选中的点不变,将DY改为-10,Apply生成pnt.04点(21,-10,0)。选中点(1,0,0),将DY 改为0,DX输入-10,Apply生成pnt.05(-9,0,0)。

边界重叠图像的网格拼接算法

毕业设计(论文)说明书 题目:边界重叠图像的网格拼接算法 系名计算机科学与技术系 专业软件工程 学号 6007203156 姓名徐御臣 指导教师殷妍 2011年6月3日

图像拼接技术是将一组相互间重叠部分的图像序列进行空间匹配对准,经重采样合成后形成一幅包含各图像序列信息的宽视角场景的、完整的、高清晰的新图像的技术。图像拼接在摄影测量学、计算机视觉、遥感图像处理、医学图像分析、计算机图形学等领域有着广泛的应用价值。一般来说,图像拼接的过程由图像获取,图像配准,图像合成三步骤组成,其中图像配准是整个图像拼接的基础。针对边界部分有重叠的图像,提出了一种基于网格匹配的快速对准算法,并通过平滑因子对图像实现了无缝拼接。提出了一种适宜于生成全方位全景图像的拼接和平滑算法,给出了一种消除拼接积累误差的方法,进而首次在立方体表面拼接成功了全方位全景图像,并由此生成了球面上的全方位全景图像。 关键词:图像拼接;图像配准;图像融合;全景图

Image mosaic is a technology that carries on the spatial matching to a series of image which are overlapped with each other, and finally builds a seamless and high quality image which has high resolution and big eyeshot. Image mosaic has widely applications in the fields of photogrammetry, computer vision, remote sensing image processing, medical image analysis, computer graphic and so on. In general, the process of image mosaic by the image acquisition, image registration, image synthesis of three steps, one of image registration are the basis of the entire image mosaic. In this paper, we present a fast stitching algorithm for overlapping images based on grid matching, which makes images matching correctly, stitching images seamless and smooth. Both a mosaic method and a smoothing method that are adaptive to be used to create omni-directional images are proposed. A method by which the mosaic accumulative error can be eliminated is also proposed. As the first time, an omni-directional image is created on cube face, through which an omni-directional image on a sphere face is created. Keywords: image mosaic; image registration; image fusion; panorama

NACA0012二维翼型分析

基于ANASYS的机翼二维绕流模拟实验 一.实验目的: (1)通过CFD模拟得出机翼在高雷诺数下表面压力分布情况和速度分布情况。(2)通过实验掌握Fluent基本用法,并分析所得实验结果得出结论。 二.实验原理: 随着航空飞行器的快速发展,空气动力学的研究作用日益明显,绕机翼流动的流体静压力、质量密度、马赫数、气流速度的大小,对提高飞行器飞行性能有着重要作用。本次实验采用NACA0012翼型,首先在ICEM中进行O-block网格划分,然后通过Fluent对机翼绕流进行分析。最后得出在0攻角下NACA0012翼型的外流场气动数据。 首先对于标准翼型,我们要做出远场和机翼之间的网格,根据基本拓扑结构,决定采用O-Block的方法生成网格,它可以较好的解决圆弧或其他复杂形状Block顶点处网格的扭曲,同时能在附近壁面生成理想的边界层加密区域。 其次根据实际机翼外流场特性及实验目的,本实验采用基于压力隐式稳态求解器。湍流模型采用Spalart-Allmaras一方程湍流模型;Spalart-Allmaras 模型是一方程模型中最成功的一个,最早被用于有壁面限制的情况的流动计算,特别在存在逆压梯度的流动区域内,对边界层的计算效果良好。材料选择基于Sutherland-Law的理想气体,同时激活能量方程。由于实际为粘性流体,翼型采用壁面条件;far_field选择压力远场边界条件可以设定无限远处的自由边界条件,实现翼型绕流远场边界与翼型的距离。为满足计算精度要求,采用二阶迎风格式,即计算保留了Taylor级数的第一项和第二项,精度为二阶精度。 三.实验步骤: 1.在ICEM中导入NACA0012的点数据,补全翼型并建立远场。 2.采用O-Block方法对二维翼型进行网格划分并检查网格质量。 3.把mesh文件导入Fluent,检查网格,Minimum Volume应大于0;设置 求解器和湍流模型,并定义边界条件;压力远场马赫数设为0.8。 4.定义控制参数Scheme选择耦合,采用标准压力二阶迎风格式。 5.设置监视器,开始迭代计算。 四.实验结果:

几何建模、网格划分与边界条件施加

深圳大学实验报告课程名称:有限元分析方法 实验项目名称:几何建模、网格划分与边界条件施加学院:机电与控制工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 指导教师: 报告人:学号:班级: 实验时间: 实验报告提交时间:2011-11- 24 教务处制

悬臂板的模态有限元分析 长:2.5米; 宽:2米; 厚:0.1113米 材料:有机玻璃: 弹性模量:2.35*10^9N/m2;波松比:0 .4 密度:1180kg/m3 边界条件:一断固定、一端自由。 建立板的几何模型 点击“新建”新建一个文档,点击“geometry”,action选择“create”,object选择“surface”,method 选择“XYZ”创建一个长为2.5宽为2的长方形,如图:

划分网格 点击“elements”,action选择“create”,object选择“mesh”,type选择“surface”,其他参数如图,划分表格如图:

建立边界约束 点击“loads/...”,再点击“input data...”进行参数设置如图,再点击“select application region...”,在select 中选择“FEM”选择区域建立边界约束如图:

设置材料特性 点击“material”新建材料有机玻璃(PMMA),点击“input properties...”设置有机玻璃的弹性模量、泊松比和密度,相关参数如图: 定义单元特性1 点击“property”,再点击“input property...”进行参数设置,具体参数如图,进行定义单元特性如图:

有限元网格划分和收敛性

一、基本有限元网格概念 1.单元概述?几何体划分网格之前需要确定单元类型.单元类型的选择应该根据分析类型、形状特征、计算数据特点、精度要求和计算的硬件条件等因素综合考虑。为适应特殊的分析对象和边界条件,一些问题需要采用多种单元进行组合建模。? 2.单元分类选择单元首先需要明确单元的类型,在结构有限元分析中主要有以下一些单元类型:平面应力单元、平面应变单元、轴对称实体单元、空间实体单元、板单元、壳单元、轴对称壳单元、杆单元、梁单元、弹簧单元、间隙单元、质量单元、摩擦单元、刚体单元和约束单元等。根据不同的分类方法,上述单元可以分成以下不同的形式。?3。按照维度进行单元分类 根据单元的维数特征,单元可以分为一维单元、二维单元和三维单元。?一维单元的网格为一条直线或者曲线。直线表示由两个节点确定的线性单元。曲线代表由两个以上的节点确定的高次单元,或者由具有确定形状的线性单元。杆单元、梁单元和轴对称壳单元属于一维单元,如图1~图3所示。 ?二维单元的网 格是一个平面或者曲面,它没有厚度方向的尺寸.这类单元包括平面单元、轴对称实体单元、板单元、壳单元和复合材料壳单元等,如图4所示。二维单元的形状通常具有三角形和四边形两种,在使用自动网格剖分时,这类单元要求的几何形状是表面模型或者实体模型的边界面。采用薄壳单元通常具有相当好的计算效率。

??三维单元的网格具有空间三个方向的尺寸,其形状具有四面体、五面体和六面体,这类单元包括空间实体单元和厚壳单元,如图5所示.在自动网格划分时,它要求的是几何模型是实体模型(厚壳单元是曲面也可以)。 ? 4.按照插值函数进行单元分类 根据单元插值函数多项式的最高阶数多少,单元可以分为线性单元、二次单元、三次单元和更高次的单元。 线性单元具有线性形式的插值函数,其网格通常只具有角节点而无边节点,网格边界为直线或者平面.这类单元的优点是节点数量少,在精度要求不高或者结果数据梯度不太大的情况下,采用线性单元可以得到较小的模型规模.但是由于单元位移函数是线性的,单元内的位移呈线性变化,而应力是常数,因此会造成单元间的应力不连续,单元边界上存在着应力突变,如图6所示。

Fluent翼型算例(中)

翼型流场的流动 问题提出 考虑空气流过给定的翼型:远前方来流为50m/s,攻角为5°,并假设处于海平面(压强101325Pa,密度1.2250kg/m3,温度288.16k,运动粘度1.4607*10‐5m2/s)。 利用FLUENT确定这些条件下的升力和阻力系数 第一步:在GAMBIT中绘制网格几何外形 本指导将带领你利用GAMBIT生成一个翼型网格,之后可将本网格导入FLUENT中进行流场计算。在计算外部层流时,例如翼型上的,我们必须定义一个边界,并将边界与翼型之间的区域划分成网格。将边界与翼型设置的尽量远是有好处的,因为我们将定义边界条件为环境条件,边界设置的越远,边界对流动的影响越弱,边界条件也就满足的越精确。 我们要用到的边界是上图中ABCDEFA所围成的图形,c是翼型的弦长。 打开GAMBIT 创建一个名为“翼型”的新文件夹,打开GAMBIT后,选择文件夹“翼型”为工作文件夹。 在主菜单中选择Solver > FLUNENT 5/6,因为所画网格将用FLUENT6.0计算。 输入边界 为了指定翼型几何形状,我们输入一组沿着翼型表面的连续顶点坐标,再通过GAMBIT利用这些坐标生成与翼型的上下表面吻合的两条边,然后将上下表面分成4个不同区域来帮助我们控制表面网格的尺寸。 让我们先来看下文件vertices.dat: 文件的第一行表示每边的顶点数(61)和边数(2)。钱61个顶点会连接形成符合翼型上表面的边,后61个顶点会连接形成符合翼型下表面的边。 在vertices.dat中弦长为1,所以X值在0和1之间,如果你用的是另一个翼型文件,注意X的值,在之后的过程中你可能会需要这样○1。

有限元、边界元、无网格法的比较

首先,从五个方面进行有限元和无网格方法比较,分别是网格划分、形函数的产生、边界条件、系统离散方案、系统方程的求解: 1、网格划分 有限元方法:连续体被划分成由有限个称作单元的小网格组合而成的离散结构。单元划分是前处理过程中非常重要的部分, 通常占整个分析过程中大部分时间。由于单元能按不同的联结方式进行组合,且单元本身又可以有不同的形状,因此可以模拟几何形状复杂的求解域。 无网格方法:问题域由一系列任意分布的节点来代替, 不需要用单元或网格来进行场变量插值, 也无须描述节点之间的关系。节点的生成可完全由计算机自动完成, 这大大节省了分析人员的时间, 也相对较容易在分析过程中对节点进行重新划分。几何体边界是由节点替代(而非离散) , 如图1所示,两个节点之间的任意一点可由近似函数插值。 (a)有限元法中光滑曲线边界由三角形直线边代替(b)无网格法中光滑边界由节点替代 图1 网格-节点示意图 2、形函数的产生: 有限元法和无网格法都可从哈密尔顿原理推出, 它们之间最关键的区别是形函数的构造。有限元法:形函数是定义于单元的局部近似函数,因此函数的连续性、光滑性在网格的分界处必然受到限制,计算后还需要进一步的后处理。形函数可以直接插值得到,故相对较容易构造且相同类型的单元具有相同的形函数。 无网格方法:形函数是围绕每一个节点建立插值函数构成的,不同的点具有不同的形函数,形函数定义于全域,具有较好的连续性和光滑性,不需要后处理过程。 3、边界条件 有限元法:施加边界条件并不很困难, 通常在网格划分时使网格形式满足边界条件特点, 本质边界条件可直接加在节点上。 无网格方法:本质边界条件不仅依赖边界点,而且也与内部点有关,无网格法不能直接施加本质边界条件都是用离散的点来代替连续的边界值,这样会给本质边界条件的精确实现造成困难。,拉格朗日乘子法和罚函数法是两种基本的方法。

Gridgen 2D-C型网格

Gridgen网格 3. 2D 机翼: Re-Extrude 3.1 介绍 这部分内容介绍2维extruded网格的生成方法以及Re-Extrude功能。该功能使读者回到前面保存的extrusion,进行修改操作。从前面保存的的最后一步开始,几乎所有变化都做了备份。 3.2 包含内容 这个例子介绍的基本技巧有: 使用Database Import导入一个database模型 使用菜单SET DEFAULT V ALUES设置connector的缺省设置 使用2 Point Connectors生成connector 使用双曲形domain extrusion方法生成C型机翼网格 使用Modify , Re-Extrude修改保存的extrusion 3.4 几何体 本例研究Re-Extrude命令的使用方法,处理的几何体模型为两条曲线形成的简单2D机翼。最终网格为C型2D网格。如下图所示。 Database 几何体模型 3.5 启动Gridgen 3.6 Database 模型导入 教程开始,导入复合几何体文件,reext.dba。 3.7 缺省设置 从菜单MAIN MENU : 1、d efaults; 2、C on Dim dimen; 3、31; 4、C on Dist Bgn s; 5、0.01; 6、D one 所有新生成的connector的缺省dimension(网格点数)都是31;开始的间隔限制为0.01。3.8 生成Connector 从菜单MAIN MENU : 1.Connectors 2.Create

3. 2 Point Connectors 4.移动光标到机翼前缘 5.Add CP by Picking 6.移动光标到机翼后缘 7.Add CP by Picking 由于选择的两个database点在同一个database实体上,系统转换conector为约束线segment型的database。若再选择同样两个点,系统为不同的database实体选择不同的路径;若没有,则生成一个直线segment。选择同样的点: 8.移动光标到机翼前缘 9.Add CP by Picking 10.移动光标到机翼后缘 11.Add CP by Picking 按步骤把光标置于机翼的前端,因为这是需要适用缺省的clustering value之处。选择同样的点,将生成一个直线segment connector。因为只有两个database曲线用以生成database constrained segments。 现在生成尾迹connector,使用命令2 Point Connector,光标置于机翼尾缘。 12、Add CP by Picking 13、Add CP via Keybrd 14、11 15、Done 16、Done Creating Conns 机翼长度为一个单位(1.0),因此尾迹设为11,使得出口边界位于10倍机翼长度的下游。对于许多数值分析问题,这个距离是一个典型值。同样,输入数值11,系统确定该值为x坐标,y坐标、z坐标取缺省值。若只改变y坐标,可以输入11。这样系统使用x坐标和z坐标的缺省值。同样也可以单独改变z坐标,输入11。 最后的connector工作,包含这个最后的尾迹connector。开始,使用早先确定的缺省间隔。若要匹配机翼后缘connector的间隔,可以如下修改: 1.Modify 2.选择尾迹connector 3.Done 4.ReDistribute 5.Begin. △ 6.-1 输入-1,使得系统知道希望从另一个BreakPoint 复制一个间隔。采用深紫色高亮显示表明选中的connector。 7.选择任意一个机翼connector,因为都有同样的TE spacing. 8.Done ReDistributing 9.Done-Replace Connectors 这样就生成了connector。如下图所示。

(完整版)NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格

以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程; 首先需要声明的是,这个例子也是来源于网络,原作者不详,在此向他表示感谢。 1、问题描述 本例是想对作简谐振荡运动的NACA0012翼型的气动特性(升力系数,阻力系数和力矩系数)进行数值计算,来流速度为V,攻角的变化规律为: Alpha(t)=A/2*sin(omega*t) 其中,A=10度,omega=10*pi 弧度/秒。 2、该例需要使用动网格来实现,首先需要编写刚体运动UDF实现翼型的俯仰运动,由于在FLUENT的UDF中只能指定速度,角速度;所以,需要将攻角对时间求导,得到转动角速度的规律: D(alpha)/dt=A*omega/2*cos(omega*t) 编写的UDF在附件中。 3、由于本例只是为了讲述动网格的实现,至于其他方面的设置及分析就不再讨论;这里详细讲述下动网格的建立以及动网格的预览的结果。步骤如下: 1)将mesh文件读入到FLUENT中,Grid:check,scale…,Smooth/Swap…;Display Grid;2)定义求解器为,Define:pressure-based,2D,unsteady,Implicit,Green-Gauss Node Based(因本例使用的是三角形单元). 3)编译UDF,Define->User-Defined->Functions->Complied… 此时打开了Complied UDFs的窗口,Add…在选择UDF的对话框中找到NACA0012DM文件夹中的airfoil.c文件,选中,ok;此时返回到Complied UDFs的窗口点击Build,FLUENT开始进行编译,可以在FLUENT窗口看到编译的一些过程提示;等编译完成,点击Load;就将已经编译好的UDF加载到FLUENT中了。 4)定义动网格参数,Define->Dynamic Mesh(选勾,激活动网格模型)->Parameters… 此时打开了Dynamic Mesh Parameters 窗口,在Models中只选取Dynamic Mesh,本例的网格类型为三角形单元,要实现的运动为小幅度的转动,因此选用的动网格更新方法为Smoothing+Remeshing;开始依次对这两种更新方法进行参数设定: Smoothing中的参数设定: Spring Constant Factor(弹簧倔强系数),该值设定为一个较小的值,在0.01到0.1之间,本例选取0.08; Boundary Node Relaxation(边界节点松弛),设定为0.5; Convergence Tolerance(收敛判据),保持默认的0.001; Number of Iterations(迭代次数),保持默认的20; Remeshing中的参数设定: 为了得到较好的网格更新,本例在使用局部网格重新划分方法时,使用尺寸函数,也就是Remeshing+Must Improve Skewness+Size Function的策略。 将Minimum Length Scale及Maximum Length Scale均设置为0,为了使所有的区域都被标记重新划分; Maximum Cell Skewness(最大单元畸变),参考Mesh Scale Info…中的参考值0.51,将其设定为0.4,以保证更新后的单元质量; Size Remesh Interval(依照尺寸标准重新划分的间隔),将这个值设定为1,在FLUENT,不满足最大网格畸变的网格在每个时间步都会被标记,而后重新划分,而不满足最小,最大及尺寸函数的网格,只有在Current Time=(Size Remesh Interval)*delta t的时候,才根据这些尺寸的标准标记不合格的单元进行重新划分,为了保证每步的更新质量,将其修改为1,就是每个时间都根据尺寸的标准标记及更新网格。

有限元网格划分和收敛性

一、基本有限元网格概念 1.单元概述几何体划分网格之前需要确定单元类型。单元类型的选择应该根据分析类型、形状特征、计算数据特点、精度要求和计算的硬件条件等因素综合考虑。为适应特殊的分析对象和边界条件,一些问题需要采用多种单元进行组合建模。 2.单元分类选择单元首先需要明确单元的类型,在结构有限元分析中主要有以下一些单元类型:平面应力单元、平面应变单元、轴对称实体单元、空间实体单元、板单元、壳单元、轴对称壳单元、杆单元、梁单元、弹簧单元、间隙单元、质量单元、摩擦单元、刚体单元和约束单元等。根据不同的分类方法,上述单元可以分成以下不同的形式。 3.按照维度进行单元分类根据单元的维数特征,单元可以分为一维单元、二维单元和三维单元。一维单元的网格为一条直线或者曲线。直线表示由两个节点确定的线性单元。曲线代表由两个以上的节点确定的高次单元,或者由具有确定形状的线性单元。杆单元、梁单元和轴对称壳单元属于一维单元,如图1~图3所示。 二维单元的网 格是一个平面或者曲面,它没有厚度方向的尺寸。这类单元包括平面单元、轴对称实体单元、板单元、壳单元和复合材料壳单元等,如图4所示。二维单元的形状通常具有三角形和四边形两种,在使用自动网格剖分时,这类单元要求的几何形状是表面模型或者实体模型的边界面。采用薄壳单元通常具有相当好的计算效率。

三维单元的网格 具有空间三个方向的尺寸,其形状具有四面体、五面体和六面体,这类单元包括空间实体单元和厚壳单元,如图5所示。在自动网格划分时,它要求的是几何模型是实体模型(厚壳单元是曲面也可以)。 4.按照插值函数进行单元分类根据单元插值函数多项式的最高阶数多少,单元可以分为线性单元、二次单元、三次单元和更高次的单元。线性单元具有线性形式的插值函数,其网格通常只具有角节点而无边节点,网格边界为直线或者平面。这类单元的优点是节点数量少,在精度要求不高或者结果数据梯度不太大的情况下,采用线性单元可以得到较小的模型规模。但是由于单元位移函数是线性的,单元内的位移呈线性变化,而应力是常数,因此会造成单元间的应力不连续,单元边界上存在着应力突变,如图6所示。 二次单元的插值

使用Pointwise建立二维翼型流场网格

a a 使用Pointwise建立二维翼型流场网格 Andrew Moa Pointwise是一款优秀的结构化网格生成器,其前身是大名鼎鼎的Gridgen,曾应用于航空航天、高性能发动机、潜艇等领域。2008年,Pointwise公司推出了Pointwise软件的第一版,2012年4月份发布Pointwise 17,该版本集成了Gridgen软件的所有功能。Pointwise软件不仅可以生成结构化网格,还可以生成非结构网格。其生成结构网格严格遵循线(Connectors)到面(Domains)、面到体(Blocks)的拓扑规则,简单直观,便于学习。Pointwise还提供了拉伸、扫略、旋转等多种方式生成网格,提供了自动求解的方式来提高结构网格的正交性。该软件支持多个求解器,接口类型丰富。 本文采用Pointwise 17.0 R2,以NACA 63(3)-218翼型为例,简单介绍使用Pointwise生成结构化二维翼型流场网格的一般步骤。 1、导入翼型数据 A、首先启动Pointwise,程序界面如下: B、点击File->Import->Database,在目录中选择翼型数据并打开。

C、确保被选中的翼型数据为以下格式: 数据应为ASCII格式;其中第一行为点的数量,该文件中共51个点;之后各行分别是各点的x、y、z三个坐标值。 D、导入之后的翼型几何如下:

可以看到Database里导入的curve-1显示的类型(Type)为Line(直线段)。当翼型的布点数据比较稀少而翼型几何比较复杂时,在某些区域就会出现不光滑的现象,如下所示 可以看到,翼型的前缘是由不光滑的线段构成的。解决的办法是将翼型转成B样条曲线:选中翼型几何curve-1,点击Edit->Spline,curve-1自动转换成Bezier。

fluent处理三维机翼数据及用相关软件绘制三维翼型过程

三维翼型扰流实验报告 ---22李凌尧 (说明: 因排版原因,文中部分图形较小可拖大,另外对应不同word排版可能稍改变)目的意义 研究了凹凸结节的分布规律对平板舵的水动力性能及失速角的影响,为前缘凹凸结节机翼的优化设计奠定了基础。 模型的建立 说明:对于截图,左侧为相应设置,右侧为ANSYS显示。对于标准机翼做法同理,此报告仅以凹凸机翼的做法为例作说明。 点的选择 生成NACA0020数据点,file中打开读入data文件。 凹凸舵点线面的生成 输入点坐标,连接相应点生成曲线,如图:

再根据曲线建立面 生成流域 输入点坐标、连接相应点生成曲线,由相应曲线建立面,然后再生成体如图:

生成新的part 关闭点和线以及体,只留面。选择part---create part 。关于面选择见下框: 创建名为POINTS 的新Part ,关闭线和面,选择所有点 创建名为CURVES 的新Part ,关闭点和面,选择所有线 保存File---Geometry---Save Geometry As (说明:在后面fluent 设置中WALL1,WALL2也设为流出面) 块的划分及网格的生成 设定速度入口命名为INLET 设定出口命名为OUTLET 选择面 设定速度入口命名为TOP 选择面 设定速度入口命名为BOTTOM 选择面 设定壁面命名为WALL1选择面 设定壁面命名为WALL2选择面 定义机翼表面

全选流域,生成block 如下图所示: 切block 点击叶片上的一点,点击要切的边,共切3次;同理反方向且两次;然后在另一方向切两次,切后结果如下图: 挤压block 选择对应的边和块挤压,图示为一例挤压情况:

详细FLUENT实例讲座-翼型计算

CAE联盟论坛精品讲座系列 详细FLUENT实例讲座-翼型计算 主讲人:流沙CAE联盟论坛总版主 1.1 问题描述 翼型升阻力计算是CFD最常规的应用之一。本例计算的翼型为RAE2822,其几何参数可以查看翼型数据库。本例计算在来流速度0.75马赫,攻角3.19°情况下,翼型的升阻系数及流场分布,并将计算结果与实验数据进行对比。模型示意图如图1所示。 1.2 FLUENT前处理设置 Step 1:导入计算模型 以3D,双精度方式启动FLUENT14.5。 利用菜单【File】>【Read】>【Mesh…】,在弹出的文件选择对话框中选择网格文件 rae2822_coarse.msh,点击OK按钮选择文件。如图2所示。 点击FLUENT模型树按钮General,在右侧设置面板中点击按钮Display…,在弹出的设置对话框中保持默认设置,点击Display按钮,显示网格。如图3所示。

Step 2:检查网格

采用如图4所示步骤进行网格的检查与显示。点击FLUENT模型树节点General节点,在 右侧面板中通过按钮Scale…、Check及Report Quality实现网格检查。 点击按钮Check,在命令输出按钮出现如图5所示网格统计信息。从图中可以看出,网格尺寸分布: x轴:-48.97~50m y轴:0~0.01m z轴:-50~50m 符合尺寸要求,无需进行尺寸缩放。 最小网格体积参数minimum volume为1.690412e-9,为大于0的值,符合计算要求。 Step 3:General设置 点击模型树节点General,在右侧设置面板中Solver下设置求解器为Density-Based,如图6所示。

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