ICEM CFD实例教程
ICEMCFD实例教程
ICEMCFD实例教程在这个实例中，我们将使用ICEMCFD来准备一个翼型的模型，然后生成合适的网格，以便在CFD仿真中使用。
以下是详细步骤：第1步：导入几何模型首先，我们需要将几何模型导入ICEMCFD。
可以通过导入.STEP或者.EGS文件格式来实现，这些格式可以从大多数CAD软件中导出。
第2步：几何修复与清洁在导入几何模型后，我们可能会发现一些问题，例如不完整的几何形式、重叠的面等。
在这一步，我们需要进行几何修复与清理。
通过细致地检查模型，删除不必要的几何形式，并将面修复为连续的。
第3步：创建一个分区在进行网格划分之前，我们需要创建一个或多个分区（Patch）。
一个分区是指流场中的一个独立部分，我们可以为不同的分区设置不同的网格参数。
例如，在流体流过翼型时，可以为前后两侧设置不同的网格密度。
第4步：划分边界层边界层是流动附近非常重要的区域，为了准确描述这一区域的流动特性，我们需要在ICEMCFD中划分边界层。
通过使用边界层工具，我们可以定义边界层的厚度、计算节点和网格密度。
第5步：生成初始网格准备工作完成后，我们可以开始生成初始网格。
在ICEMCFD中，有多种网格生成方法可供选择，包括结构化网格、非结构化网格和混合网格。
选择合适的网格生成方法，并根据实际需要进行网格分区。
第6步：网格优化生成初始网格后，我们可能会发现一些不合理的网格形式，例如网格扭曲、网格过密或网格稀疏等。
在这一步中，我们需要使用ICEMCFD的网格优化工具来改善网格质量。
通过调整网格节点的位置，并采用合适的网格优化算法，我们可以实现更优化的网格形式。
第7步：导出网格最后一步是将生成的网格导出到CFD仿真软件中进行流动分析。
ICEM CFD支持将网格导出为常见的CFD格式，如ANSYS Fluent格式或OpenFOAM格式。
通过以上步骤，我们可以看到ICEMCFD的使用相对较简单，但对准备模型和生成网格非常重要。
合理的模型准备和网格生成可以更好地描述流体的流动行为，并提供准确的仿真结果。
ICEM CFD 网格修改中文实例解读
Overlapping Elements:覆盖相同曲面但没有
• • • • •
共同节点的三角形面网格单元 (面网格折叠)
Non-manifold vertices:与此点其相接的单元 的边不封闭
– 通常这样的情况发生在帐篷形的结构中，在这 种情况下，面单元会从一个面跨过一个窄的缝 隙或是一个尖角跳到另一个面上
– Errors – 最有可能在如下的地方引起问题: • 求解器转换 • 求解器输出 • 求解过程/结果收敛 Possible Problems – “未被清除干净的表面网格” • 不需要的单元 • 不需要的孔或是间隙 • 可能导致不正确的结果 可以在任何时候检测errors/possible问题，用户可以选任何需要检测的选项 • 单独选择 • 点击Error或是Possible Problems 上的按钮将可以选择栏中的所有选 项– 在一次按相同的按钮将取消选择 • Set Defaults 缺省之将会选择大多数情况下的诊断标准 检测模式 • Create Subsets – 为每一个判断标准创建一个自己的子集 • Check/Fix Each – 提供自动的问题修补功能 – 推荐只针对特定的诊断标准使用
– 为旋转或是平移的周期性网格特设的检测 指标
•
• •
Volume Orientation:寻找节点顺序不符 合右手法则定义的单元(单元节点的排序)
Surface Orientations: 存在分享同一个面 单元的体单元 (重叠) Hanging Elements: 线 (杆) 元素有一个 自由的节点 (节点没有被另外一个杆单元 分享) Penetrating Elements: 存在面单元与其 他面单元相交或是穿过其他面单元
ICEM CFD网格修改实例
– 手动的节点移动也可以使用Edit Mesh -> Move Nodes -> Interactive – 将投影的文件保存到几何形式中
**
– 记得再一次光顺….
After merging and smoothing
9/9/05 ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F2-4
观察网格
Workshop
质量柱状图
– 在柱状图中单击前两个柱形标志，选择在这些范围内的单元 – 在柱状图中单击右键并且选择Show 显示单元 – 同时也可以选择 Solid 来显示单元
– 在模型树中隐藏Shells 使得单元更容易被看到
F2-7
网格光顺
#1
Workshop
#2
**
网格光顺 – 总是要在手动编辑网格后再进行光顺
– Edit Mesh -> Smooth Mesh Globally
– 使用前一步的设置
– Apply – 检验质量最低的网格单元从尾翼中去除了 – 在模型树中的子集名 “Quality” 处单击右键并且选择 Clear
#3
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F2-11
– 选择Add Layer(s) to Subset
– 加入2 层，同时打开Also volume elements
9/9/05
ANSYS ICEMCFD V10
Inventory #002277
F2-9
ICEM CFD实例教程
目录 前言 .........................................................................................................................................................................1 1 ICEM CFD 概述 .........................................................................................................................................................2 1.1 ICEM CFD 简介 ............................................................................................................................................2 1.2 总体工作流程 .............................................................................................................................................2 1.3 ICEM CFD 的用户界面 ...............................................................................................................
ICEM_CFD_基础教程_C2-实例-2DPipeJunction
–
–
2015/12/16
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
2
打开几何
Workshop
打开几何 – File -> Geometry -> Open Geometry – 选择 “geometry.tin” – Open
2015/12/16
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
2015/12/16
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
16
复制到平行边
Workshop
复制到平行edges –
#1
单击Pre-Mesh并Recompute • 注意只有选择的边网格分布产生 变化(未选时)
–
勾选Copy to parallel edges • 复制相同的分布到相对平行的 边
– 选择Pre-Mesh in the model tree – 选择Yes以 “recompute”网格 – 右击Pre-mesh, 显示4种映射方法
Workshop
– 在列表中选定的映射方法以上的映射方法 同时执行 • 例如 Project faces将project faces, edges和vertices – 如果没有显示曲面 Project faces将只 project edges和vertices
#2
选择 Replot
输入一个小Max Y height值以便可以看到 左边最小的长度条 Accept 单击左边最远的长度条, 显示这个范围内 的网格单元
– – –
#3
争取: Determinant > 0.3 Angle > 18o 在较差的Determinant范围 内
《ICEMCFD实例教程》目录
《ICEMCFD实例教程》目录第一章：ICEMCFD简介1.1ICEMCFD软件概述1.2ICEMCFD界面介绍1.3ICEMCFD建模流程1.4ICEMCFD常用命令介绍第二章：二维建模实例2.1建立二维几何模型2.2网格划分2.3网格优化2.4导入边界条件2.5导出网格文件第三章：三维建模实例3.1建立三维几何模型3.2网格划分3.3网格优化3.4导入边界条件3.5导出网格文件第四章：流场计算实例4.1导入网格文件4.2设置求解器参数4.3设置边界条件4.4运行求解器4.5结果分析第五章：ICEMCFD高级应用5.1几何模型修复5.2参数化建模5.3常用脚本编写5.4网格自适应5.5流场参数优化第六章：ICEMCFD常见问题解答6.1网格划分错误6.2边界条件设置错误6.3求解器收敛问题6.4结果分析错误6.5其他常见问题解答第七章：ICEMCFD实例教学视频7.1二维建模实例视频教学7.2三维建模实例视频教学7.3流场计算实例视频教学7.4ICEMCFD高级应用视频教学7.5常见问题解答视频教学第九章：ICEMCFD实例参考资料9.1ICEMCFD用户手册9.2ICEMCFD在线文档9.3ICEMCFD论坛交流9.4ICEMCFD培训课程第十章：ICEMCFD实例常用命令速查10.1建模常用命令速查10.2网格划分常用命令速查10.3网格优化常用命令速查10.4边界条件设置常用命令速查第十一章：ICEMCFD实例评估与展望11.1ICEMCFD实例教程评估11.2ICEMCFD未来发展展望以上是《ICEMCFD实例教程》的目录安排，主要涵盖了ICEMCFD的简介、建模实例、流场计算实例和高级应用等方面的内容，并提供了相关的教学视频、工程文件和参考资料。
希望对读者理解和掌握ICEMCFD软件有所帮助。
ICEM_CFD_基础教程_C3-实例-3DPipeJunct
2012-3-8
ANSYS ICEM CFD / AI*Environment 5.0
13
对齐顶点
Workshop
#1
–选择 Move Vertex > Align Vertices –选择一个反映杆长度的边及 位于杆顶端的一个顶点
#2
–设置 Move in plane 为 XZ –Apply • 注意底部的顶点如何与 顶部的顶点在Y 方向上 对齐 –File > Blocking > Save Blocking As • 输入文件名 (与先前的名 称不同!)
#2
#3
2012-3-8
ANSYS ICEM CFD / AI*Environment 5.0
8
删除块
Workshop #1
– – –
选择Delete Block 选择如图所示顶角的块 Apply 或单击鼠标中键
#2
–
如图所示，另外增加两个分割并删 除块 – 雕刻出小圆柱
2012-3-8
ANSYS ICEM CFD / AI*Environment 5.0
– 隔离 隔离ROD附近的块 附近的块
Workshop
• 选择 Split Block > O-grid
• 选择 ROD两端的面
• Apply • File > Blocking > Save Blocking As – 输入 block 文件名
2012-3-8
ANSYS ICEM CFD / AI*Environment 5.0
2012-3-8
ANSYS ICEM CFD / AI*Environment 5.0
18
设置网格尺寸
ICEM CFD教程
ICEM CFD教程四面体网格⏹对于复杂外形，ICEM CFD Tetra具有如下优点：✓根据用户事先规定一些关键的点和曲线基于8叉树算法的网格生成，生成速度快，大约为1500 cells/second✓无需表面的三角形划分，直接生成体网格✓四面体网格能够合并到混合网格中，并实施平滑操作✓单独区域的粗化和细化✓ICEM CFD的CAD(CATIA V4, UG, ProE, IGES, and ParaSolid, etc)接口，保留有CAD几何模型的参数化描述，网格可以在修改过的几何模型上重新生成这是生成的燃烧室四面体网格，共有660万网格，生成时间约为50分钟⏹八叉树算法Tetra网格生成是基于如下的空间划分算法：这种算法需要的区域保证必要的网格密度，但是为了快速计算尽量采用大的单元。
1.在几何模型的曲线和表面上规定网格尺寸2.构造一个初始单元来包围整个几何模型3.单元被不断细分来达到最大网格尺寸（每个维的尺寸按照1/2分割，对于三维就是1/8）4.均一化网格来消除悬挂网格现象5.构造出最初的最大尺寸单元网格来包围整个模型6.节点调整以匹配几何模型形状7.剔除材料外的单元8.进一步细分单元以满足规定的网格尺寸要求9.通过节点的合并、移动、交换和删除进行网格平滑，节点大小位于最大和最小网格尺寸之间⏹ 非结构化网格的一般步骤1. 输入几何或者网格所有几何实体，包括曲线、表面和点都放在part 中。
通过part 用户可以迅速打开/关掉所有实体，用不同颜色区分，分配网格，应用不同的边界条件。
几何被收录到通用几何文件.tin 中，.tin 文件可以被ANSYS ICEM CFD’s 所有模块1.1输入几何体Import Geometry✓ 第三方接口文件：ParaSolid 、STEP 、IGES 、DWG 、GEMS 、ACIS …✓ 直接接口：Catia 、Unigraphics 、Pro/E 、SolidWorks 、I-deas… 几何变化网格可以直接随之变化导入几何体之后，ICEM 自动生成B-spline 曲线和曲面，并在预先规定的点上设置顶点。
ICEMCFD基础教程A2-几何操作
只显示曲线
一个重要的初始步骤为创建缺失的曲线, 建立连通的几何并诊断几何 Geometry -> Repair -> Build Topology 这可以看作是geometry 标签栏最重要的按钮, 所以我们应关注每一个细节.
2023/9/3
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
6
Building Topology 建立拓扑
创建复杂的模型是可以实现的, 我们只 对一些重要的功能作简略的概述 – 导入模型 – 建立拓扑结构 – 生成中面
采用ICECFD几何工具生成的带有反推 力装置的喷气发动机模型
2023/9/3
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
2
几何操作
创建点
•从屏幕 •指定坐标 •平移 •中心点 •中间点 •端点 •交点 •沿曲线 •投影到曲线/曲面
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
5
几何导入
使用 Geometry -> Import . . . CAD 文件 最初转换成 tetin (*.tin) 格式, 然后引入ICEMCFD/ AI*Environment
几何表现为一些为连接到一起的线和面, 即使是实体模型也将作为线和面导入.
在 Workbench 环境下, Design modeler 数据库可转换为 AI*Environment.
小平面数据格式: 将三角数据看作划分网格的几何 – Mesh Formats – STL – VRML
Pro/E 和UG 导入需要 Cad 库文件, 因此 CAD 软件 和注册必须能够使用时才能输入格式
– Catia V4 & V5
– UG
ICEM-CFD基础教程入门
• 对不完整的几何体有容错能力
2023/10/21
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
9
特性: 六面体网格划分
• 强大的六面体网格生成能力 • 自顶向下或自底向上分块方法 • 复杂模型网格的快速生成 • 快速重复操作
– 弹性分块适合相似几何模型 – 对几何尺寸改变后的几何模型自动重划分网格
22
模型树
• 设定窗口显示的图形 • 包含5个主要项目; Geometry几何, Mesh网格,
Properties属性, Parts部分 and Subsets子集 • 单击模型树分枝上的眼镜图标控制可见与否
– 红 X 图标表示 这一分枝(包含所有子分枝) 不显示
– 整个眼镜图标表示这一分枝下所有可显示项均可见
率
• Tri (STL-like):
– 生成三角面面网格 – 没有内部点
2023/10/21
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
11
特性: 混合网格
• 棱柱层
– 在四面体网格中提高边界层计算结果
• 六面体和四面体区域交界处采用棱锥体 网格
2023/10/21
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
21
视图操作
1 使用键盘: H – 主视图
Shift X - +X视图 Shift Y - +Y视图
Shift Z - +Z视图
2 单击视图中坐标图标
3 View > View Control
例如: 单击 Y 轴 使Y 轴 垂直屏幕
保存视图
2023/10/21
ICEMCFD/AI*EnvironmenEMCFD/AI*Environment 5.0
ICEM_CFD_基础教程_C1-六面体网格
– Block 块
Vertex
Curve
Point Surfaces
Face
Material point/body Block
2013-9-14
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
4
分块过程 – 全部过程
构建能够捕捉几何的块结构
– 自顶向下
• 分割及舍弃无用的块 – 自底向上 • 通过拉伸、创建、复制创建块 在块和几何之间建立关联 – 通常为边与曲线之间建立关联 在几何体上移动块顶点
18
索引控制
所有块和顶点通过全局索引（index）表定义 – 初始块包含 i,j,k 索引， 并与全局直角坐标系 x,y,z,对齐 通过分割创建的子块维持这个方向
– O-grids 不符合这个方向, 因此每个 O-grid 创建一个新的索引方向(O3, O4, etc…)
– 顶点索引通过 Vertices -> Indices显示
2013-9-14
ICEMCFD/AI*Environment 5.0
8
分块过程 – 在几何体和块之间建立关联
关联块和几何体 – 通常在边和曲线建立关联 – 在最后的网格中, 边将投影到这些曲线 – 在模型树中右击 Edges -> Show association 显示关联箭头
2013-9-14
14
分块过程 – 观察网格
观察网格
– 可以在过程任何时期创建网格 – 网格有不同的投影方法 – 选择 Projection faces 可以完全描绘几何体 – 通过在模型树中打开 Part观察指定曲面的网格 – 使用 Scan planes 观察内部网格
No projection
ICEM CFD实例教程
目录 前言 .........................................................................................................................................................................1 1 ICEM CFD 概述 .........................................................................................................................................................2 1.1 ICEM CFD 简介 ............................................................................................................................................2 1.2 总体工作流程 .............................................................................................................................................2 1.3 ICEM CFD 的用户界面 ...................................................................................................................
ICEM CFD划分网格(百度经验)
方法/步骤1. 1接上一篇《DesignModeler如何建立房间空气分析模型（3/3）》，打开I CEM网格划分软件，如图所示2. 2选择“File”，选择“import Geometry”，选择“Parasolid”导入方式，如图3. 3打开上一篇已经保存的房价分析模型，如图所示4. 4打开之后，叫你选择单位，这里选择“milimeter”单位，如图所示5. 5 点击“ok”按钮，如图6. 6弹出如图所示对话框（我这里是以前有相同名字的文件划分过网格），点击“yes”按钮，如图7.7然后又弹出一个窗口，问你是否要创建新project，选择“yes”，如图所示8.8模型就已经导入ICEM中了，按住鼠标左键旋转模型，如图所示9.9展开“Model”中的“parts”，如图所示10.10右键单击“parts”，选择“Create Part”，如图所示11.11 出现如图所示对话框12.12在“part”对话框中输入“INLET”，如图所示13.13展开“Geometry”，勾选“surface”，如图所示14.14选择“create part by selection”中“Entities”右边的鼠标箭头，如图15.15 出现如图所示对话框，16.16由于篇幅过大，图片过多。
第二部分《ICEM-CFD如何划分网格》分为五篇文章发出来，分别为：《ICEM-CFD如何划分网格（1/5）》，《ICEM-C FD如何划分网格（2/5）》，《ICEM-CFD如何划分网格（3/5）》，《IC EM-CFD如何划分网格（4/5）》，《ICEM-CFD如何划分网格（5/5）》.方法/步骤1. 1接上一篇《ICEM-CFD如何划分网格（1/5）》，选择空调进风口面，作为“INLET”，准备创建进口边界面，如图所示。
2. 2选中之后按鼠标中间或者“ok”按钮，“parts”栏中已经出现“INLET”了，如图3. 3再在“create part”中输入“OUTLET”,准备创建出口边界面，如图所示4. 4选择“create part by selection”中“Entities”右边的鼠标箭头，如图5. 5选择出风口面，作为“OUTLET”，准备创建出口边界面，如图所示。
ICEM-CFD-基础教程-C2-实例-2DPipeJunction
#1
#2
分割这条边创 建垂直分割
分割这条边
#3
创建水平分
割
分割块
– 选择 Split Block > Split Block • 左击要分割的边 • 新的边垂直于选择的边 • 左键拖动分割到合适的位 置 • 中键或Apply 完成操作
2022/3/23
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
Spacing 1 –side 1侧前两个网格点的距离 Ratio 1 – 从side 1侧到中心网格生长比率 Spacing 2 – side 2侧前两个网格点的距离 Ratio 2 –从side 2侧到中心网格生长比率 Max Space – edge上最大
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
#2
平行边以 红色高亮 显示
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
18
匹配边
#1
#2 #4 #3
#6
#8
Workshop
• 匹配一条边(target)和另一条(reference) 边 的端部相连接部分的网格间距
• 避免网格尺寸出现过大的梯度 – 选择 Pre_mesh Params > Match edges – 选择 Method > Match edges (default) – 选择 reference edge – 选择 target edge – Apply
– 注意顶点颜色的改变 • 白 (边界) 到红(固定 – 约束到点)
2022/3/23
ICEM CFD/AI*Environment 5.0
7
关联边到曲线
#1
#2 #3
Workshop