第四章 FLOW-3D 网格与边界条件

网格块覆盖几何，以涵盖流区。
网格块确定流体领域的整体程度。 为了特定区域个别网格块可以放置在更好的地 方（流体细节）。网格块可以链接或流体领域的 复杂的嵌套网格，使它更有效率，并解决更重要 的领域。 网格的定义决定了如何准确地描述几何。 FAVORize按钮显示如何解决几何的准确性。
z
1.5
2.0
Z
块#1
块#2
边界类型自动设 置为网格块
Block #3
网格块之间必须完全链接。
块#1的最大X= 块#2的最小X
X
Z
固定点 #4
固定点 #3
固定点 #2 固定点 #1 固定点 #1 固定点 #2 固定点 #3 固定点 #4
X
嵌套： 推荐- 外面块的网格线与里面块的 范围相配。
链接： 要求-完全匹 配的网格线
Pressure BC at inlet and outlet with specified fluid height
运转为等速边界， 温度和压力边界。 可以用来改变 网格和保持相 同条件下重新 启动。 可用于创建一 个非均匀边界 条件。
为波浪有益的固定液体。 不允许流入，因此，没有表面的高 度设置。 降低到继续条件的稳定状态。
Outline-显示 略图。
Fixed Points-显 示略图和固定 点。 All –显示略图 ，固定点和所有 的网格线。
网格/更新（CTRL+U）选项是修改一个网格块长度 或单元数量后的更新。
边界选项栏包含的 界限是为每一个边 界和在该区块的边 界适用于网格块的 选择设置按钮。选 择一个边界打开边 界修改对话框，其 中载有该边界的设 置选项。例如，在' Ｘmin'边界选择打 开一个对该边界的 配置对话框。
波浪生 成边界
外流边 界
允许用户指定线性波浪进入领域。 使用速度边界条件。 模型基于线性波浪理论。 只有沿着X和Y的界限。 在名单中用文本编辑器输入如下： ① 波幅。 ② 波期或波长。 ③ 相移（度）。 ④ 平均液高度。
请参考在线手册（ v9.3版本）里的变 量名单细节。
Wave Boundary
第四章、FLOW-3D 网格与边界条件
FLOW-3D® v9.3
网格与边界条件
定义图形网格
设置边界条件
为了创建模拟在模型设置面板由各种不同 的标栏组成。
GLOBAL – 模拟类型. PHYSICS –模型仿真需要的物理参数. FLUIDS –流体性质的模式选择. MESHING & GEOMETRY –流域定义. BOUNDARIES –网格边界：进料口，出 口，墙壁. INITIAL –初始流体流动区域内设置. OUTPUT –情节控制空间数据，选择数 据，历史数据等. NUMERICS –时间步长，压力求解，隐 显选项等.
笛卡儿坐标
z
圆柱坐标
(x,y,z) y
(r,,z) z
x
x

r
yΒιβλιοθήκη Baidu
均匀网格
非均匀网格
通过约束轴可分为几个部分。 预处理减少相邻单元变化。 默认网格是2 维：通过单位厚度或30 度角表示1单元。
固定 点1
固定 点2
固定 点3
固定 点4
x
单元总数 是17
在点2的单元大小
在点3的单元大小
内存保存
生成单元数 量：约23万 自动分配的网格 仅为热量和流体 流动的模拟所需 的单元
网格部分封锁
UMA
部分分配给内存网格
分配给内存 单元的数量： 约57万
网格树
按Ctrl +右键点击网 格块就会出显选项
建立网格
显示网格
隐藏网格
按鼠标右建
切换成圆柱座标
增加网格区块 网格区块资讯
新增网格区块. 删除网格区块. 自动切割网格. 调整网格区块. 网格资讯 网格区块尺寸调整. 移动网格区块. 复制网格区块. 分割网格区块.
按鼠标右建
自动调整网格区块至几何图档大小.
隐藏网格. 显示网格. 仅显示单一网格区块. 显示所有网格区块.
以鼠标调整网 格大小
步距大小可调整不 同的数值
直接输入网格总数量，程序会自 动切割X, Y, Z的网格数量。
取边界长度的百分比作 为切割。 例如：X长度为10,此位 置输入0.1时，X方向会 切割为100格。
边界设置面板是为边界类型的选择适用于选 定的边界，并设置与该边界类型相关的属性。
没有跨边界流出，没有剪应力。 当对称性（S）的几何体存在为减少模拟 的时间请用对称性。
没有跨边界流出。 加热（指定温度或电源）。 粘性应力（指定粘度）。
流动变量（速度，压力等）都是 在边界不变。 （零梯度）。 流动可能只能在一开始进入零速 度。 应放在远离流程更重要的领域。
程式会根据指定的条件，在 X,Y,Z 三方向进行网格切割
真实网格数量
建议使用：以总数量 设定做网格定义。
虽然程序接受X,Y,Z方向以不同的网格大小做切割，但是当网 格的Aspect Ratio太高时，容易发生计算不收敛。而以总网格数 量定义时，切割的网格大小比例一律相同，在计算上比较没有 收敛的问题。
波假定来自平底水 库以外的计算范围 不规则三维 计算范围
波速(c)
平均水面 波辐(A) 波长(λ) 波长（λ）和波周期（T）有关的通风方程： m e s h
h
T = 1/ (ω)
重力(g) 平底
b o u n d a r y
z x
在X,Y或Z任一个方向(你 想要的)按鼠标右键就会出 显Add,再点击就会出显Add Mesh Points窗口.
输入增加固定 点的位置值
在X坐标方向 单元总数是25 在点1和2之间 是7个单元 固定点4的单 元大小是0.2
固定 点1
0.0
固定 点2
0.5
固定 点3
固定 点4
x
在点3和4之间 是10个单元
Flow Out
Flow In
速度边界可以不变或由时间决 定。 结构是统一越过整个边界。 使用挡板或几何阻塞边界部件。
多段填充速度
Ｘ方向速度
Ｙ方向速度
Ｚ方向速度
分段填充时间
压力边界可以固定或由时 间决定。 结构是统一越过整个边界。
多段压力
用在速度和压力BC。 只有沿着X和Y的界限。 常数或依赖时间。 流体高度是Z坐标的液面
假设u, T, µ, 和压力 并不会改变流动方 向。即:
流动可以移动或旋转周期。 流动条件造成一边界进入对 面的边界一样。
Swirling Flow in a tank
Flow Over heat Exchanger
周期边界总是用于对。 周期边界允许方位角速度;流动可 以漩涡。 可用于减少周期模拟问题的大小。
Connected 接续式网格区块
Nested 巢式网格区块
部分 重叠
网格区块可同时存在 Nested 及 Connected 格 式
发生『部分重叠』，这 样的网格区块无法使用




网格区块数量越少越好；每增加一个网格区块，至少 会增加一个需要计算叠代的边界。不必要的网格区块 会增加叠代可能造成的数值误差以及增加分析时间。 网格区块之间的 Aspect Ratio（网格尺寸）尽量采用 1.0 ~ 2.0 之间。 避免在流场紊乱（压力梯度较大）的位置建立网格区 块，网格区块连接的位置尽量位於流场平缓的区域。 在网格区块的连接位置，以 Fixed Point 确认网格区块 的连接，这样可以减少网格区块连接位置的体积误差 量。
FAVORize
Open:打开的体积不 是固体占用的体积。 Solid:打开的体积是 固体占用体积。
利用 FAVOR检视 网格切割的 状况。
如果觉得 切割的不够 好，可以再 调整网格数 量，然后再 以FAVOR检 视
FAVOR视 图在模拟里 显示几何的 象征。
如果FAVOR的结果 合理，按下此按键