ANSYS网格质量检查
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元位置紧密相关 • 如果体网格包含退化单元，FLUENT 会报告负的单元体积 • sk0e-0w.25nes0s.网25-0格.50质量0.50度-0.8量0 等0.8级0-0:.95 0.95-0.98 0.98-1.00*
Excellent very good good acceptable
bad
附录 A 网格质量
A-1
概述 • 网格质量度量 • Skewness • 可接受比 • 最差单元
• FLUENT 求解器的网格质量考虑
• 一般考虑 • 求解中网格质量的影响
• CFX 求解器的网格质量考虑
• 网格质量影响因子
• CAD 问题 • 网格分解和分布 • 划分方法 • 膨胀
• 改进网格质量策略
• 在树状略图的Mesh对象下，使用Show Worst Elements
可突出显示最坏单元
FLUENT网格质量考虑事项
• FLUENT 需要高质量的网格来避免数值发散 • 涉及几个网格质量度量, 但skewness 是主要的度量 • 纵横比和胞格尺寸也很重要
• 最坏情况并取决使用的求解器(基于密度或基于压力)， FLUENT 可容忍 差的网格质量，而一些程序可能需要更高的网格质量，分辨和好的网格 分布
Minimum Orthogonality Angle [degrees]
VzMIN≈-90ft/min VzMAX≈600ft/min
(max,avg)CSKEW=(0.801,0.287) (max,avg)CAR=(8.153,1.298)
网格 2
VzMIN≈-100ft/min VzMAX≈400ft/min
CFX网格质量考虑事项
• CFX求解器对网格质量要求和FLUENT 求解器有点不同，由于两个编码的求解器结构的不同
– Fluent 求解器是单元为中心的,流体变量计算在单元的中心分配, 其网格单元和求解器单元相同
– CFX 求解器是顶点为中心的 ，流体变量单元在顶点存储,求解器单元是双重网格单元。这意味着网格单 元的顶点是求解器单元的中心
CFX网格质量考虑事项
• CFX 求解器有3个重要的网格度量标准，每次运行和更新开始的畸形网格
• Cell Size Change:
• 应在1与2之间
• 差网格质量可能导致不精确求解和缓 慢收敛
• 一些程序可能要求比建议值更低的偏 斜值
Skewness 和 Fluent 求解器
• 不推荐高 skewness 值 • 一般保持体网格最大 skewness 值 < 0.95。而这个值和物理分析类型和单
• CAD 清除 • 虚拟拓扑 • 收缩控制 • 理性网格尺寸和膨胀设置 • 一般推荐
• 作业 A.1 汽车集流管的虚拟拓扑
• 作业 A.2 FLUENT 和CFX 网格质量度量
ANSYS 网格划分的网格度量
• Mesh选项中可得到Mesh Metric，可对其进行设置和查看 来评估网格质量
• 不同物理环境和不同求解器对网格质量有不同的要求 • ANSYS 网格划分中可得到的网格度量有:
, e
min e
• 偏斜=e
max min
实际单元 球
其中 是等角的面 /单元 (对三角形和四面体为60, 对四边形和六面0
体为90)
完美的
• 适用于所有的面和单元形状
• 使用于棱柱和棱锥
1 最坏的
网格质量度量
纵横比
• 一般三角形和四边形的形貌是最长比与最短边比的函数(详细见 User Guide)
Domain Name: Air Duct
Minimum Orthogonality Angle [degrees]
=
20.4 ok
Maximum Aspect Ratio
=
13.5 OK
Maximum Mesh Expansion Factor
= 700.4 !
Domain Name: Water Pipe
Inacceptable*
• *一些情况下，基于求解器的压力可运用包含少量skewness为0.98单元的
网格.
求解中网格质量的影响
例子
(max,avg)CSKEW=(0.912,0.291) (max,avg)CAR=(62.731,7.402)
网格 1
Large cell size change
– 单元质量 – 纵横比 – 雅可比 – 扭曲因子 – 平行误差 – 最大拐角 – 偏斜
网格质量度量
偏斜
最优 (等边的) 单元
两种方法定义偏斜:
1. 基于等边形的体的误差:
最优单元尺寸 单元尺寸
• 偏斜 =
最优单元尺寸
• 只用于三角形和四面体 • 三角形和四面体的默认方法
2.
基于规一化的角误差m:ax1m8a0xee
• 对等边三角形或正方形等于1 (理想的)
纵横比 = 1
纵横比 = 1
高纵横比四边形 高纵横比三角形
ANSYS 网格质量统计 • 对表面网格(在预览表面网格生成后)和体网格 (在预览膨 胀层或网格生成后) 已选择的网格度量，将显示 min, max, averaged和standard deviation
• Skewness • Aspect Ratio • Cell Size Change (ANSYS 网格不能执行)
对所有或大多数程序:
• Skewness:
• 对六面体, 三角形和四边形: 应小于 0.8 • 对四面体: 应小于 0.9
• Aspect Ratio:
• 应小于 40, 但取决于流体特性 • 膨胀层可容忍大于 50
• 网格正交性 • 纵横比 • 扩展因子
+--------------------------------------------------------------------+
|
Mesh Statistics
|wenku.baidu.com
+--------------------------------------------------------------------+
• 差质量单元的位置有助于确定它们的影响
• Statistics 中将得到一些总体的网格质量度量 • 其它网格质量度量FLUENT用户图形界面菜单中 Mesh/Info/Quality下得到,
或使用 TUI命令‘mesh/quality’
FLUENT网格质量要求
• 对Fluent最重要的网格质量度量是:
Excellent very good good acceptable
bad
附录 A 网格质量
A-1
概述 • 网格质量度量 • Skewness • 可接受比 • 最差单元
• FLUENT 求解器的网格质量考虑
• 一般考虑 • 求解中网格质量的影响
• CFX 求解器的网格质量考虑
• 网格质量影响因子
• CAD 问题 • 网格分解和分布 • 划分方法 • 膨胀
• 改进网格质量策略
• 在树状略图的Mesh对象下，使用Show Worst Elements
可突出显示最坏单元
FLUENT网格质量考虑事项
• FLUENT 需要高质量的网格来避免数值发散 • 涉及几个网格质量度量, 但skewness 是主要的度量 • 纵横比和胞格尺寸也很重要
• 最坏情况并取决使用的求解器(基于密度或基于压力)， FLUENT 可容忍 差的网格质量，而一些程序可能需要更高的网格质量，分辨和好的网格 分布
Minimum Orthogonality Angle [degrees]
VzMIN≈-90ft/min VzMAX≈600ft/min
(max,avg)CSKEW=(0.801,0.287) (max,avg)CAR=(8.153,1.298)
网格 2
VzMIN≈-100ft/min VzMAX≈400ft/min
CFX网格质量考虑事项
• CFX求解器对网格质量要求和FLUENT 求解器有点不同，由于两个编码的求解器结构的不同
– Fluent 求解器是单元为中心的,流体变量计算在单元的中心分配, 其网格单元和求解器单元相同
– CFX 求解器是顶点为中心的 ，流体变量单元在顶点存储,求解器单元是双重网格单元。这意味着网格单 元的顶点是求解器单元的中心
CFX网格质量考虑事项
• CFX 求解器有3个重要的网格度量标准，每次运行和更新开始的畸形网格
• Cell Size Change:
• 应在1与2之间
• 差网格质量可能导致不精确求解和缓 慢收敛
• 一些程序可能要求比建议值更低的偏 斜值
Skewness 和 Fluent 求解器
• 不推荐高 skewness 值 • 一般保持体网格最大 skewness 值 < 0.95。而这个值和物理分析类型和单
• CAD 清除 • 虚拟拓扑 • 收缩控制 • 理性网格尺寸和膨胀设置 • 一般推荐
• 作业 A.1 汽车集流管的虚拟拓扑
• 作业 A.2 FLUENT 和CFX 网格质量度量
ANSYS 网格划分的网格度量
• Mesh选项中可得到Mesh Metric，可对其进行设置和查看 来评估网格质量
• 不同物理环境和不同求解器对网格质量有不同的要求 • ANSYS 网格划分中可得到的网格度量有:
, e
min e
• 偏斜=e
max min
实际单元 球
其中 是等角的面 /单元 (对三角形和四面体为60, 对四边形和六面0
体为90)
完美的
• 适用于所有的面和单元形状
• 使用于棱柱和棱锥
1 最坏的
网格质量度量
纵横比
• 一般三角形和四边形的形貌是最长比与最短边比的函数(详细见 User Guide)
Domain Name: Air Duct
Minimum Orthogonality Angle [degrees]
=
20.4 ok
Maximum Aspect Ratio
=
13.5 OK
Maximum Mesh Expansion Factor
= 700.4 !
Domain Name: Water Pipe
Inacceptable*
• *一些情况下，基于求解器的压力可运用包含少量skewness为0.98单元的
网格.
求解中网格质量的影响
例子
(max,avg)CSKEW=(0.912,0.291) (max,avg)CAR=(62.731,7.402)
网格 1
Large cell size change
– 单元质量 – 纵横比 – 雅可比 – 扭曲因子 – 平行误差 – 最大拐角 – 偏斜
网格质量度量
偏斜
最优 (等边的) 单元
两种方法定义偏斜:
1. 基于等边形的体的误差:
最优单元尺寸 单元尺寸
• 偏斜 =
最优单元尺寸
• 只用于三角形和四面体 • 三角形和四面体的默认方法
2.
基于规一化的角误差m:ax1m8a0xee
• 对等边三角形或正方形等于1 (理想的)
纵横比 = 1
纵横比 = 1
高纵横比四边形 高纵横比三角形
ANSYS 网格质量统计 • 对表面网格(在预览表面网格生成后)和体网格 (在预览膨 胀层或网格生成后) 已选择的网格度量，将显示 min, max, averaged和standard deviation
• Skewness • Aspect Ratio • Cell Size Change (ANSYS 网格不能执行)
对所有或大多数程序:
• Skewness:
• 对六面体, 三角形和四边形: 应小于 0.8 • 对四面体: 应小于 0.9
• Aspect Ratio:
• 应小于 40, 但取决于流体特性 • 膨胀层可容忍大于 50
• 网格正交性 • 纵横比 • 扩展因子
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|
Mesh Statistics
|wenku.baidu.com
+--------------------------------------------------------------------+
• 差质量单元的位置有助于确定它们的影响
• Statistics 中将得到一些总体的网格质量度量 • 其它网格质量度量FLUENT用户图形界面菜单中 Mesh/Info/Quality下得到,
或使用 TUI命令‘mesh/quality’
FLUENT网格质量要求
• 对Fluent最重要的网格质量度量是: