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Fluent 結(jié)構化網(wǎng)格與非結(jié)構化網(wǎng)格 已有7人參與
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Fluent 結(jié)構化網(wǎng)格與非結(jié)構化網(wǎng)格 結(jié)構化網(wǎng)格只包含四邊形或者六面體，非結(jié)構化網(wǎng)格是三角形和四面體。 結(jié)構網(wǎng)格再拓撲結(jié)構上相當于矩形域內(nèi)的均勻網(wǎng)格，器節(jié)點定義在每一層的網(wǎng)格線上，且每一層上節(jié)點數(shù)都是相等的，這樣使復雜外形的貼體網(wǎng)格生成比較困難。非結(jié)構網(wǎng)格沒有規(guī)則的拓撲結(jié)構，也沒有層的概念，網(wǎng)格節(jié)點的分布是隨意的，因此具有靈活性。不過非結(jié)構網(wǎng)格計算的時候需要較大的內(nèi)存。 在計算流體動力學中，按照一定規(guī)律分布于流場中的離散點的集合叫網(wǎng)格（Grid），分布這些網(wǎng)格節(jié)點的過程叫網(wǎng)格生成（Grid Generation）。網(wǎng)格生成對CFD至關重要，直接關系到CFD計算問題的成敗。 非結(jié)構三角形網(wǎng)格方法 復雜外形網(wǎng)格生成的第二方向是最近應用比較廣泛的非結(jié)構三角形網(wǎng)格方法，它利 用三角形（二維）或四面體（三維）在定義復雜外形時的靈活性，以Delaunay法或推進波陣面法為基礎，全部采用三角形（四面體）來填充二維（三維）空間，它消除了結(jié)構網(wǎng)格中節(jié)點的結(jié)構性限制，節(jié)點和單元的分可控性好，因而能較好地處理邊界，適用于模擬真實復雜外型。非結(jié)構網(wǎng)格生成方法在其生成過程中采用一定的準則進行優(yōu)化判斷，因而能生成高質(zhì)量的網(wǎng)格，很容易控制網(wǎng)格的大小和節(jié)點的密度，它采用隨機的數(shù)據(jù)結(jié)構有利于進行網(wǎng)格自適應。一旦在邊界上指定網(wǎng)格的分布，在邊界之間可以自動生成網(wǎng)格，無需分塊或用戶的干預，而且不需要在子域之間傳遞信息。因而，近年來非結(jié)構網(wǎng)格方法受到了高度的重視，有了很大發(fā)展。 非結(jié)構網(wǎng)格方法的一個不利之處就是不能很好地處理粘性問題，在附面層內(nèi)只采用三角形或四面體網(wǎng)格，其網(wǎng)格數(shù)量將極其巨大。現(xiàn)在比較好的方法就是采用混合網(wǎng)格技術，即先貼體生成能用于粘性計算的四邊型或三棱柱網(wǎng)格，然后以此為物面邊界，生成三角形非結(jié)構網(wǎng)格，但是生成復雜外型的四邊形或三棱柱網(wǎng)格難度很大。 非結(jié)構網(wǎng)格方法的另一個不利之處就是對于相同的物理空間，網(wǎng)格填充效率不高，在滿足同樣流場計算條件的情況下，它產(chǎn)生的網(wǎng)格數(shù)量要比結(jié)構網(wǎng)格的數(shù)量大得多（一個長方體要劃分為5個四面體）。隨機的數(shù)據(jù)結(jié)構也增加了流場參數(shù)交換的時間，因此此方法要求較大的計算機內(nèi)存，計算時間長。在物面附近，非結(jié)構網(wǎng)格方法，特別是對于復雜外形如凹槽、細縫等處比較難以處理。 非結(jié)構網(wǎng)格與結(jié)構網(wǎng)格一樣都屬于貼體網(wǎng)格，模型表面網(wǎng)格的好壞直接關系到空間網(wǎng)格的質(zhì)量，因而它們的模型表面網(wǎng)格必須同時與網(wǎng)格拓撲結(jié)構和當?shù)氐膸缀瓮庑翁匦韵噙m應，為了更好地適應其中一方面，有時不得不在另一方面作出讓步，因而往往顧此失彼。因此，在生成非結(jié)構網(wǎng)格和結(jié)構網(wǎng)格時，處理模型表面又成為一個關鍵而費時的工作。 計算精度，主要在于網(wǎng)格的質(zhì)量（正交性，長寬比等），并不決定于拓撲（是結(jié)構化還是非結(jié)構化）。個人感覺采用結(jié)構化網(wǎng)格還是非結(jié)構化網(wǎng)格，主要看解決什么問題，如果是無粘歐拉方程的話，只要合理布局，結(jié)構和非結(jié)構都能得到較為理想的結(jié)果。但如果涉及到粘性影響的話，尤其在壁面處，結(jié)構網(wǎng)格有一定優(yōu)勢，并且其對外形適應性差的缺點，也可以通過多塊拼接網(wǎng)格解決。事實上，目前有的非結(jié)構網(wǎng)格軟件，也開始借鑒結(jié)構網(wǎng)格的優(yōu)點，在壁面處進行了類似結(jié)構網(wǎng)格的處理，如cfx的壁面加密功能。 一般來說，網(wǎng)格節(jié)點走向（這里假設計算過程中物理量定義在網(wǎng)格節(jié)點上）貼近流動方向，那么計算的結(jié)果就要好一些。對于不是非常復雜的流動。例如氣體的噴管流動，使用四邊形（二維）網(wǎng)格就比較三角形網(wǎng)格要好。不過即便是四邊形網(wǎng)格，fluent也是按照無結(jié)構網(wǎng)格進行處理的。 非結(jié)構和結(jié)構網(wǎng)格的計算結(jié)果如何取決于算法，除非網(wǎng)格實在慘不忍睹。我覺得現(xiàn)在已發(fā)展到了基于結(jié)構網(wǎng)格與非結(jié)構網(wǎng)格上的計算,各自的優(yōu)勢相差越來越不是很明顯了。GRIDGEN在結(jié)構網(wǎng)格方面有著強大的生命力,很多非常復雜的幾何形狀用它沒問題；基于非結(jié)構網(wǎng)格方面的計算格式得到的結(jié)果的準確度也不次于基于結(jié)構網(wǎng)格的結(jié)果了。 主要是看你的流向是否與網(wǎng)格平行如果是平行的則計算中不容易出現(xiàn)假擴散，計算的結(jié)果就好，但是成角度的時候計算的結(jié)果搞不好就有擴散現(xiàn)象，所以不在于結(jié)構和非結(jié)構。 |
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2樓2013-03-09 10:13:22
 :hand:  |
3樓2014-04-01 21:23:12
4樓2014-04-14 11:16:35
送紅花一朵 |
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5樓2014-10-09 15:57:55
cherish516
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- 專業(yè): 金屬材料的磨損與磨蝕
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
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樓主能幫我看看我這個模型怎么劃分網(wǎng)格嗎？ 我這個模型能不能簡化一下？ |
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2015-07-20 22:37:46, 74 K
6樓2015-07-20 22:38:56
bidianfang
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7樓2015-10-06 22:22:22
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有點說得不對吧 非結(jié)構化網(wǎng)格不僅僅是三角形和四面體，二維的四邊形和三維的六面體也可以是非結(jié)構化網(wǎng)格。 節(jié)結(jié)構化網(wǎng)格與非結(jié)構化網(wǎng)格不是以形狀區(qū)分， 對于二維網(wǎng)格，如果都是規(guī)則的四邊形按層排列，就是結(jié)構化網(wǎng)格，如果不是按層規(guī)則排列，就不是結(jié)構化網(wǎng)格； 三維也是類似，如果六面體散亂排列，沒有規(guī)律也沒有層的概念，那也是非結(jié)構化網(wǎng)格。 官方的結(jié)構化網(wǎng)格的定義：從嚴格意義上講，結(jié)構化網(wǎng)格是指網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)所有的內(nèi)部點都具有相同的毗鄰單元。 |
8樓2021-05-24 10:01:54
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