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使用Fluent Meshing 的周期性边界与网格变换功能进行翅片管换热器阵列网格划分

 基算仿真 2023-05-30 发布于江苏

这次我们介绍翅片管换热器几何形状的网格生成,并用于共轭传热分析。 特别强调如何为模型分配平移周期边界。 还将演示如何更改边界类型、添加边界层网格和平移体积网格。

翅片管是带有紧密排列的鳍片的管阵列,用于两种相互垂直流动的流体之间的传热,换热器几何形状一般为交错布局。

首先仍旧使用“watertight”工作流读取几何模型。

不添加局部尺寸控制。

使用下图参数设置面网格

可以看到本次划分的模型并不完整,其主要原因是针对这种均匀分布的模型,可以在划分网格时使用周期性边界条件,节约计算量。因此我们添加周期性边界条件。

已知翅片管为平移分布,因此按照下图所示进行设置,选中两侧对称面。

需要注意的是在 Fluent Meshing 中,平移周期性只能在一个方向上应用,且是使用一致性(Conformal)方法生成。

分配多个平移周期需要对一个方向使用 Fluent Meshing的一致性(Conformal)方法,对其他方向使用 Fluent求解器内的非一致性方法(

Non-Conformal).

什么是一致性(Conformal)与非一致性(Non-Conformal)网格呢?

简单的来说,一致性即为共节点网格,交界面的节点一一对应。

非一致性网格在交界面处不共节点,需要使用“interface”进行连接。

在描述几何时需要进行两处修改。

在边界条件设置界面可以看到side1与side2已经自动设置为周期性边界条件,同时我们还需要将top、botttom修改为对称面。

在定义区域时我们保持默认即可。

使用默认设置为流体区域添加边界层。

接着我们为固体边界添加边界层。

最后生成体网格即可。

效果如下

通过观察几何模型我们可以发现模型的inlet并不在坐标原点,而是在x=-70mm处。我们需要将其向x正方向平移70mm

同时其厚度为3mm,我们需要将其平移使其沿xoy平面对称,即向z负方向平移1.5mm

要实现上述变换需要使用Transform Volume Mesh功能

使用手动方式,选中所有区域,将变换坐标改为(70,0,-1.5)

我们这里仅作平移变换,无需复制。

我们进入求解器界面,可以看到网格已经进行了平移变换

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