NUMECA-平面叶栅培训教程

尤迈克（北京）流体工程技术有限公司NUMECAFINE/Turbo™6.x平面叶栅培训教程平面叶栅算例尤迈克（北京）流体工程技术有限公司版权所有Page1尤迈克（北京）流体工程技术有限公司培训内容平面叶栅IGG™网格生成……………………………..Page2FINE™计算设定……………………………Page24CFView™结果处理…………………………Page45Page2尤迈克（北京）流体工程技术有限公司第一部分：IGG™平面及直列叶栅网格生成操作及示例Page3尤迈克（北京）流体工程技术有限公司网格生成步骤Step2:Step2:进入进入IGGIGG软件介面软件介面Step3:Step3:调入叶型数据调入叶型数据Step5:Step5:分块生成网格及网格调整分块生成网格及网格调整•网格加密•网格质量YesOK?Step4:Step4:辅助线添加辅助线添加Step6:Step6:边界条件定义边界条件定义•Face的分割•周期/连接边界的搜索•其它类型边界的定义Step7:Step7:保存网格文件保存网格文件Step1:Step1:准备几何数据准备几何数据((datdat文件或者从文件或者从CADCAD中调入）中调入）Page4尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step1:数据文件的准备1.数据文件形式本算例的数据文件较为简单，仅包含两个数据PS.dat/SS.dat，分别对应着二维叶型的压力面和吸力面型线。用户可以按照以下格式准备：＃PressureSide（注释行，并为该线定义名称-名称可随意）XYZ(坐标形式）91(坐标点数目)X1Y1Z1X2Y2Z2………………X91Y91Z912.CAD文件可以通过其它CAD软件导出为IGES格式，并在IGG中直接调用。Page5尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step2：进入IGG界面1.打开IGG窗口2.启用2D模式2.12.22.32.4Page6尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step3：调入叶型数据1.调入所有叶型数据“FileÆImportÆIggData(Ctrl+y)”1.11.21.32.或者调入叶型模型“FileÆImportÆIgesdata”3.查看叶型几何形状Page7尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step4：辅助线及分块网格生成1.11.21.31.后延伸段辅助线制作(用直线绘制前延伸段控制辅助线)1.点击CurveÆPolyline2.移动鼠标至叶型前缘点，黄点吸附至压力面和吸力面的分界点并点击鼠标左键确定3.在文本输入框中输入-0.04–0.0060并回车(直线的结束点)*或用鼠标近似移动至一个相应位置并点击左键确认。1.32.后延伸段辅助线制作(用C样条绘制后延伸段控制辅助线)2.12.22.33.33.21.点击CurveÆCspline2.移动鼠标至叶型前缘点，黄点吸附至压力面和吸力面的分界点并点击鼠标左键确定3.近似沿着叶型中弧线的变化趋势用鼠标点取3-4个控制点*对该线的形状没有严格要求，但尽可能使其光滑变化3.辅助线修改如果对绘制的曲线形状不满意，则可进行修改1.选中将修改的线(s)2.激活修改模式“GeometryÆModifyCurveÆModifyPoint(m)”3.鼠标左键点选要移动的点，进行自由移动所绘制的辅助线将作为网格线吸附线，网格线的形状将同这些辅助线形状一致。因此，辅助线绘制的质量也将直接影响最终网格的质量。Page8尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step4(续)由于网格生成是在叶栅通道中进行的，因此需要复制一个叶型以形成叶栅通道。为了保证前后延伸段精确的周期性，也需要同时复制前后延伸段的几何辅助线。已知本算例叶栅栅据为0.04m4.复制叶型及前后延伸段1.选择叶型及前后延伸段如果向吸力面一侧复制，则近需要选择复制前后延伸段及压力面型线如果向压力面一侧复制，则近需要选择复制前后延伸段及吸力面型线在此，选择向下复制（压力面一侧），选择前后延伸段及吸力面型线复制方向4.14.2.14.2.24.2.34.2.4复制后的前后延伸段及吸力面型线2.复制型线1.激活复制模式2.输入新复制的线名称(回车)3.选择移动(t)选项(回车)4.输入移动方向及值(回车)延Y负方向移动0.04m，因此输入0–0.040Page9尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step4(续)在形成叶栅通道后，在叶片的前缘、尾缘处添加辅助线，用以作为网格的吸附线。在添加辅助线时，要考虑即将生成的网格的拓扑结构和分块方法以合理的选择辅助线的形式。本算例中选择多块H型网格对接的方法。绘制的前缘辅助线形状5.15.添加叶栅通道中的几何辅助线1.在两叶片的前缘点之间绘制C样条曲线(参见Page7中2-1)*为甚么要绘制图中弯曲的曲线？Æ为了保证在叶片前缘处H型网格的质量.2.从上侧叶片的尾缘绘制一条近似垂直于下侧压力面的C样条曲线。3.从下侧叶片的尾缘点绘制一条近似垂直于上侧后延伸段曲线的C样条曲线5.25.3放大视图放大视图4.选择5.3中所绘制的线，复制后向下移动一个周期(0.04m)*这条线将用作周期设定时网格面的分割参考点。5.4Page10尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step5：分块生成网格及网格调整12435678910网格捕捉点定义1.激活网格生成模式，并在窗口中拖动鼠标，左键点击确认，创建一网格框(左上至右下方向）2.拖动网格框的四个顶点分别至1,2,3,4进行网格控制点吸附。之后点击鼠标左键确认。此时吸附正确，则网格线形状应当于几何线形状完全贴合，否则应仔细检查网格控制点位置6.1*网格线无法与两条独立的几何线(有交点）进行吸附。此时需添加网格控制点，并将控制点拖至交点处方可吸附。*如果两条曲线的起点和终点重合，则网格线的自动贴合可能会是这两条线中的任意一条。此时，也可通过添加网格控制点的方法来是网格些吸附到正确的曲线上。线1线2自动吸附3.按照步骤2，依次创建4个网格框，顶点分别吸附Block2:2,4,8,3Block3:5,6,7,8Block4:6,9,10,76.分块生成网格Page11尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step5(续)所有网格块生成后，应当有4个BLOCK，默认的网格数为9X9。附加介绍：块的概念及构成网格显示工具BLOCkFACEPATCHEDGESEGMENT构成及层次关系选择所有BLOCK只选择某个BLOCK只选择某个FACE只选择某个EDGE只选择某个SEGMENT显示/隐藏固定网格控制点显示/隐藏网格节点显示/隐藏网格边显示/隐藏网格显示/隐藏填充效果显示/隐藏网格控制点Page12尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step5(续)激活所有BLOCK（参阅上一页操作），并显示网格，则可看到所有的BLOCK内的网格皆为9X9。B1B2B3B4IJ6.1.16.1.27.网格数目调整1.将所有BLOCK的I向网格数目调整为33调整方法1：点击BLOCK的边，变为黄色后，点击鼠标右键，选择“SetNumberofPoints”,输入33，并Apply；调整方法2：选择菜单GridÆGridSetting，在I对应的文本框中输入33。2.按照1中的方法，将分别将B1、B2、B3、B4的J向网格数目改为33、41、41、49，之后激活网格显示，如下图所示Page13尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step5(续)E11E12E13E14E21E22E23E24E31E32E33E34E41E42E43E44网格边序号示意7.1.17.1.27.2.17.2.28.网格加密1.搜索网格块之间的连接从操作：ConnectÆWholeGridÆVerticesÆOrphanVerticesÆEdgesÆGridPoints。*为什么要先搜索连接？如果两个BLOCK相重合的边在相同方向上具有相同网格数目，则搜索后，只需要改变一个BLOCK的边的加密方式，相邻的BLOCK的重合边加密方式会自动修改。也可以不进行连接，而采用每条网格边的加密方式都进行手工设定的形式。2.调整加密形式()1.GridÆGridDensityÆClustering或2.快捷工具栏GridÆInsert/EditÆClusteringPage14尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step5(续)3.网格加密点选网格边（变为黄色）后，按照上一步骤的操作方式，逐一将E14/E23/E24/E33的加密形式改为“AtBothEnds2”，并依次输入1e-5,1e-5,20，Applytoseg；将E34/E43的加密形式改为“HyperbolicTangent”，依次输入1e-4，1e-5，Applytoseg。*值的选取，要参考网格线的走向来确定。7.2.2按照以上操作步骤，依次将下列网格边的加密方式更改：E13:AtBothEnd2Æ0.0005,0.0005,15E11/E12:HyperbolicTangentÆ0.005,0.0001E21:AtBothEnd2Æ0.0001,0.0001,20E22:AtBothEnd2Æ0.0001,0.0005,20E32:AtBothEnd2Æ0.0001,0.0005,20E33:AtBothEnd2Æ0.0005,0.0001,20E41:HyperbolicTangentÆ0.0005,0.005E42:HyperbolicTangentÆ0.0001,0.005E44:Uniform网格分段加密Page15尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step5(续)9.网格线拆分对于分块之后的网格，前缘延伸段将形成对称性周期边界条件，而后延伸段将生成两个非匹配的周期边界。即将网格边E42拆分成两个Segment，其中一个与E31对应为非匹配周期边界，另一个与E41对应为非匹配周期边界。1.点击并激活E42（变为黄色）2.激活“InsertFixedPoint”功能3.在线A的顶点处左键点击鼠标插入控制点4.拖动该点，并使其与辅助线A的顶点吸附。5.右键点击插入点的三角形符号，将网格序号调整为可支持多重网格的数目（假定本算例中的网格序号为33）9.1.19.1.29.1.3&49.1.5Page16尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step5(续)10.网格质量检查检查所有网格的质量1.激活网格质量检测窗口2.在BLOCK序号中输入0（对应全部BLOCK）,选择QualityType为Orthogonality，激活“ShowChart”检查网格质量3.显示正交性范围0-10，勾选“Marker”，点击AllCells按钮4.检查正交性0-10度之间的网格的位置分布。10.110.210.310.3由作图可以看出，网格质量较差的单元主要几种在BLOCK2中，位置位于通道全部和近吸力面一侧的局部区域。Page17尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step5(续)11.网格光顺为了尽可能的消除正交性差的网格单元，可以采用网格光顺的方法来提高网格质量。1.点击B2（BLOCK的颜色变为与其它BLOCK不同的颜色）2.激活网格光顺模式11.111.211.2Page18尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step5(续)3.将Index1min/max分别设为6/28，将Index2min/max分别设为1/84.查看红色区域5.点击4次Smooth，进行网格光顺6.将Index1min/max分别设为1/33，将Index2min/max分别设为1/417.查看红色区域8.点击4次Smooth，进行网格光顺11.311.411.511.611.711.811.99.在次检查网格质量，发现网格质量明显提高。Page19尤迈克（北京）流体工程技术有限公司Step6:边界条件定义1.周期性定义(T)：用以搜索周期性边界1.激活周期性定义窗口(GridÆPeriodicity)2.选择BLOCK序号为0（所有BLOCK），周期性类型为Translation，Axis定义为x:0.0,y:0.04