关于多面体网格在OpenFOAM中出现 multiple inbetween faces的问题



  • 我现在正在使用Fluent Meshing为OpenFOAM生成多面体网格,外观如下
    网格外观.JPG

    内部如下,中间那个绿色的薄片状的是一个无厚度面,用于辅助提高边界层在尖锐角上的质量。没有这个面的话,尖锐角两侧边界层会合并到一起,质量非常差。
    网格内部.JPG

    现在我在Fluent Meshing生成了网格,生成后把中间的无厚度面设置成interior,检测完没有问题,skewness大概不到0.5。
    然后用fluent3DMeshtoFoam命令导入OpenFOAM,中间有一个warning说有一个面未识别,如下,这种情况我碰到过,只要checkMesh没问题就可以用。

    CellGroup: 244 start: 0 end: 143971 type: 1
    Zone: 244 name: try5 type: fluid.  Reading zone data...done.
    Zone: 243 name: interior-243 type: interior.  Reading zone data...done.
    Zone: 3 name: structure type: wall.  Reading zone data...done.
    Zone: 4 name: interior type: interior.  Reading zone data...done.
    Zone: 2 name: wall type: wall.  Reading zone data...done.
    --> FOAM Warning : Found unknown block of type: "73"
        on line 1692342
    
    

    然后checkMesh提示如下

    Checking topology...
        Boundary definition OK.
        Cell to face addressing OK.
        Point usage OK.
      <<Found 65 neighbouring cells with multiple inbetween faces.
        Upper triangular ordering OK.
      <<Writing 130 unordered faces to set upperTriangularFace
        Face vertices OK.
        Number of regions: 1 (OK).
    
    

    这个问题大概是在如下图绿色部分位置,也就是原无厚度面的边缘
    异常网格.JPG

    我认为问题是如下图,从侧面看出现了类似悬挂节点的网格
    异常网格2.JPG

    不过奇怪的是,如果不把中间的无厚度面设成interior,而是保持默认wall的话,checkMesh的checking topology是正常的,但Checking patch topology for multiply connected surfaces出现了warning如下

    Checking patch topology for multiply connected surfaces...
                       Patch    Faces   Points                  Surface topology
                        wall    22556    43847  ok (non-closed singly connected)
                    interior      920      922  multiply connected (shared edge)
                   structure     2894     5725  ok (non-closed singly connected)
      <<Writing 918 conflicting points to set nonManifoldPoints
    

    我想知道的是,出现neighbouring cells with multiple inbetween faces会不会影响计算收敛性和计算效率?我选用的求解器大致如下
    system.zip

    同时,有没有办法避免这种网格出现?或者出现后有没有办法在OpenFOAM中修正?renumberMesh没用,combinePatchFaces倒是有用,但是会制造出更多的问题。



  • @tidedrinker 我觉得你可以直接用求解器算,没问题就可以忽略了,但是网格跟收敛性关系是很重要,具体多少不好说了



  • 根据我现在测试的结果,上文中提到的两种无厚度面在checkMesh中出现的warning均不影响计算进行,很可能不影响计算的收敛性,几乎不影响计算结果的可靠性/准确性。

    因为我是在用一个如果使用Fluent转换自ICEM非结构网格的多面体网格计算会在一段时间后无法收敛的算例做测试,所以结论中使用了“很可能”和“几乎”。本算例可以收敛,除pcorr迭代步数大了一点外其他各项与 相似算例(使用六面体-三棱柱混合网格)没有显著区别。结算结果与相似算例和BEM计算比较可以认为相差很小。



  • @tidedrinker 感谢分享!:xiexie:


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