ANSYS ICEM CFD 网格划分技术案例详解

第1章 计算流体力学基础与网格概述 11.1 计算流体力学基础 11.1.1 计算流体力学的发展 11.1.2 计算流体力学的求解过程 21.1.3 数值模拟方法和分类 31.1.4 有限体积法的基本思想 41.1.5 有限体积法的求解方法 61.2 网格概述 71.2.1 网格划分技术 71.2.2 结构化网格 81.2.3 非结构化网格 101.3 常用的网格划分软件 121.3.1 Gridgen 121.3.2 Gambit 12第1章 计算流体力学基础与网格概述 11.1 计算流体力学基础 11.1.1 计算流体力学的发展 11.1.2 计算流体力学的求解过程 21.1.3 数值模拟方法和分类 31.1.4 有限体积法的基本思想 41.1.5 有限体积法的求解方法 61.2 网格概述 71.2.1 网格划分技术 71.2.2 结构化网格 81.2.3 非结构化网格 101.3 常用的网格划分软件 121.3.1 Gridgen 121.3.2 Gambit 121.3.3 Hypermesh 121.3.4 Tgrid 121.3.5 ICEM CFD 131.4 本章小结 13第2章 ICEM CFD软件简介 142.1 ANSYS ICEM CFD简介 142.1.1 ICEM CFD的特点 152.1.2 ICEM CFD的文件类型 162.2 ICEM CFD的图形用户界面 172.3 ICEM CFD的基础知识 202.3.1 软件的基本操作 202.3.2 ICEM CFD的工作流程 202.3.3 网格的生成方法 212.3.4 块的生成 282.3.5 网格输出 332.4 ANSYS ICEM CFD实例分析 342.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 342.4.2 导入几何模型 342.4.3 模型建立 342.4.4 网格生成 372.4.5 网格编辑 372.4.6 网格输出 382.5 本章小结 39第3章 几何模型处理 403.1 几何模型的创建 403.1.1 点的创建 403.1.2 线的创建 423.1.3 面的创建 433.2 几何模型的导入 433.3 几何模型的修改 443.3.1 曲线的修改 443.3.2 曲面的修改 453.3.3 刻面清理 463.3.4 几何修补 463.3.5 几何变换 473.3.6 几何删除 473.4 阀门几何模型修改实例分析 473.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 483.4.2 导入几何模型 483.4.3 模型建立 483.5 管道几何模型修改实例分析 493.5.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 493.5.2 导入几何模型 493.5.3 模型建立 503.5.4 网格生成 513.6 本章小结 52第4章 二维平面模型结构网格划分 534.1 二维平面模型结构网格概述 534.2 三通弯管模型结构网格划分 544.2.1 导入几何模型 544.2.2 模型建立 544.2.3 创建2D块 564.2.4 分割块 564.2.5 删除块 564.2.6 块的几何关联 574.2.7 设定网格尺寸 594.2.8 预览网格 604.2.9 网格质量检查 604.2.10 网格的生成 614.2.11 网格输出 614.2.12 计算与后处理 624.3 汽车外流场模型结构网格划分 634.3.1 导入几何模型 644.3.2 生成块 644.3.3 网格生成 694.3.4 网格质量检查 704.3.5 网格输出 704.3.6 计算与后处理 714.4 变径管流模型结构网格划分 734.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 734.4.2 创建几何模型 734.4.3 创建Block 754.4.4 定义网格参数 784.4.5 网格生成 794.4.6 导出网格 804.4.7 计算与后处理 814.5 导弹二维模型结构网格划分 834.5.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 834.5.2 创建几何模型 834.5.3 创建Block 864.5.4 定义网格参数 894.5.5 网格生成 904.5.6 导出网格 914.5.7 计算与后处理 924.6 本章小结 94 第5章 三维模型结构网格划分 955.1 三维模型结构网格生成流程 955.2 Block（块）创建策略 965.2.1 Block（块）的生成方法 965.2.2 Block（块）的操作流程 975.2.3 O-Block基础 1005.3 管接头模型结构网格划分 1025.3.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 1025.3.2 导入几何模型 1025.3.3 模型建立 1035.3.4 生成块 1065.3.5 网格生成 1085.3.6 网格质量检查 1135.3.7 网格输出 1135.3.8 计算与后处理 1145.4 管内叶片模型结构网格划分 1165.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 1165.4.2 导入几何模型 1165.4.3 模型建立 1175.4.4 生成块 1205.4.5 网格生成 1255.4.6 网格质量检查 1265.4.7 网格输出 1265.4.8 计算与后处理 1275.5 半球方体模型结构网格划分 1295.5.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 1295.5.2 导入几何模型 1295.5.3 模型建立 1305.5.4 生成块 1325.5.5 网格生成 1355.5.6 网格质量检查 1365.5.7 网格输出 1365.6 弯管部件模型结构网格划分 1375.6.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 1375.6.2 导入几何模型 1375.6.3 模型建立 1375.6.4 生成块 1405.6.5 网格生成 1465.6.6 网格质量检查 1475.6.7 网格输出 1475.6.8 计算与后处理 1485.7 水槽三维模型结构网格划分 1505.7.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 1505.7.2 导入几何模型 1505.7.3 模型建立 1505.7.4 生成块 1535.7.5 网格生成 1555.7.6 网格质量检查 1565.7.7 网格输出 1565.7.8 计算与后处理 1565.8 本章小结 158第6章 四面体网格自动生成 1596.1 四面体网格概述 1596.1.1 四面体网格生成方法 1596.1.2 四面体网格生成流程 1606.2 阀门模型四面体网格生成1 1606.2.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 1606.2.2 导入几何模型 1616.2.3 模型建立 1616.2.4 网格生成 1646.2.5 网格质量检查 1666.2.6 网格输出 1676.3 阀门模型四面体网格生成2 1676.3.1 启动ICEM CFD并打开分析项目 1686.3.2 删除原先的网格设置 1686.3.3 网格生成 1696.3.4 网格质量检查 1706.3.5 网格输出 1716.3.6 计算与后处理 1716.4 弯管部件四面体网格生成实例 1736.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 1736.4.2 导入几何模型 1736.4.3 模型建立 1736.4.4 网格生成 1766.4.5 网格质量检查 1786.4.6 网格输出 1786.4.7 计算与后处理 1786.5 飞船返回舱模型四面体网格自动生成 1816.5.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 1816.5.2 导入几何模型 1816.5.3 模型建立 1816.5.4 定义网格参数 1836.5.5 网格生成 1846.5.6 导出网格 1866.5.7 计算与后处理 1866.6 本章小结 190第7章 棱柱体网格自动生成 1917.1 棱柱体网格概述 1917.1.1 棱柱体网格的生成方法 1927.1.2 棱柱体网格的生成步骤 1927.2 水套模型棱柱体网格生成 1927.2.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 1927.2.2 导入几何模型 1927.2.3 模型建立 1937.2.4 网格生成 1937.2.5 网格编辑 1957.2.6 生成棱柱网格 1967.2.7 网格输出 1987.3 阀门模型棱柱体网格生成 1997.3.1 启动ICEM CFD并打开分析项目 1997.3.2 网格检查 1997.3.3 生成棱柱网格 1997.3.4 网格编辑 2017.3.5 网格输出 2027.3.6 计算与后处理 2027.4 弯管部件棱柱体网格生成 2047.4.1 启动ICEM CFD并打开分析项目 2047.4.2 网格检查 2057.4.3 生成棱柱网格 2057.4.4 网格编辑 2067.4.5 网格输出 2077.4.6 计算与后处理 2087.5 本章小结 210 第8章 以六面体为核心的网格划分 2118.1 以六面体为核心的网格概述 2118.2 机翼模型Hexa-Core网格生成 2128.2.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 2128.2.2 导入几何模型 2128.2.3 模型建立 2128.2.4 网格生成 2158.2.5 网格输出 2198.2.6 计算与后处理 2198.3 管内叶片Hexa-Core网格生成 2218.3.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 2218.3.2 导入几何模型 2218.3.3 模型建立 2218.3.4 网格生成 2248.3.5 网格输出 2268.3.6 计算与后处理 2278.4 弯管部件Hexa-Core网格生成 2288.4.1 启动ICEM CFD并打开分析项目 2298.4.2 网格生成 2298.4.3 网格输出 2308.4.4 计算与后处理 2318.5 巡航导弹模型Hexa-Core网格生成 2338.5.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 2338.5.2 导入几何模型 2338.5.3 模型建立 2338.5.4 定义网格参数 2358.5.5 网格生成 2368.5.6 导出网格 2408.5.7 计算与后处理 2408.6 飞艇模型Hexa-Core网格生成 2458.6.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 2458.6.2 导入几何模型 2468.6.3 模型建立 2468.6.4 定义网格参数 2478.6.5 网格生成 2488.6.6 导出网格 2508.6.7 计算与后处理 2518.7 本章小结 255第9章 混合网格划分 2569.1 混合网格概述 2569.2 管内叶片混合网格生成 2579.2.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 2579.2.2 导入几何模型 2579.2.3 分割模型 2579.2.4 模型建立 2599.2.5 生成四面体网格 2629.2.6 生成六面体网格 2639.2.7 合并网格 2659.2.8 网格质量检查 2669.2.9 网格输出 2679.2.10 计算与后处理 2679.3 弯管部件混合网格生成 2699.3.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 2709.3.2 导入几何模型 2709.3.3 分割模型 2709.3.4 模型建立 2719.3.5 生成四面体网格 2749.3.6 生成六面体网格 2759.3.7 合并网格 2789.3.8 网格质量检查 2799.3.9 网格输出 2799.3.10 计算与后处理 2809.4 本章小结 283第10章 曲面网格划分 28410.1 曲面网格概述 28410.1.1 曲面网格类型 28410.1.2 曲面网格的生成流程 28510.2 机翼模型曲面网格划分 28510.2.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 28510.2.2 导入几何模型 28610.2.3 网格生成 28610.2.4 网格编辑 29010.3 圆柱绕流曲面网格划分 29110.3.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 29110.3.2 建立几何模型 29110.3.3 网格生成 29510.3.4 网格质量检查 29610.3.5 网格输出 29710.3.6 计算与后处理 29810.4 半圆曲面网格划分 30010.4.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 30010.4.2 建立几何模型 30010.4.3 生成块 30210.4.4 网格生成 30310.4.5 网格质量检查 30310.5 冷、热水混合器曲面网格划分 30410.5.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 30410.5.2 建立几何模型 30410.5.3 定义网格参数 30610.5.4 生成网格 30710.5.5 导出网格 30810.5.6 计算与后处理 30810.6 二维喷管曲面网格划分 31110.6.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 31110.6.2 建立几何模型 31110.6.3 定义网格参数 31310.6.4 生成网格 31310.6.5 导出网格 31510.6.6 计算与后处理 31610.7 本章小结 318第11章 网格编辑 31911.1 网格编辑的基本功能 31911.2 机翼模型网格编辑 32611.2.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 32611.2.2 导入几何模型 32611.2.3 网格生成 32611.2.4 网格编辑 32711.2.5 网格输出 33111.2.6 计算与后处理 33211.3 导管模型网格编辑 33411.3.1 启动ICEM CFD并建立分析项目 33411.3.2 导入几何模型 33411.3.3 模型建立 33511.3.4 生成块 33711.3.5 网格生成 33911.3.6 网格编辑 34011.3.7 网格输出 34111.3.8 计算与后处理 34211.4 弯管部件网格编辑 34311.4.1 启动ICEM CFD并打开分析项目 34311.4.2 网格编辑 34311.4.3 网格输出 34411.4.4 计算与后处理 34511.5 本章小结 347第12章 ICEM CFD协同仿真 34812.1 弯管的稳态流动分析 34812.1.1 启动Workbench并建立分析项目 34812.1.2 导入几何体 34912.1.3 划分网格 34912.1.4 边界条件 35312.1.5 初始条件 35512.1.6 求解控制 35512.1.7 计算求解 35612.1.8 结果后处理 35612.1.9 保存与退出 357 12.2 三通管道内的气体流动分析 35812.2.1 启动Workbench并建立分析项目 35812.2.2 导入几何体 35912.2.3 划分网格 35912.2.4 边界条件 36412.2.5 初始条件 36512.2.6 求解控制 36612.2.7 计算求解 36612.2.8 结果后处理 36712.2.9 保存与退出 36812.3 子弹外流场分析实例 36812.3.1 启动Workbench并建立分析项目 36812.3.2 导入几何体 36912.3.3 划分网格 36912.3.4 边界条件 37512.3.5 初始条件 37612.3.6 计算求解 37612.3.7 结果后处理 37712.3.8 保存与退出 37812.4 本章小结 379参考文献 380