关于二维模型的计算,这两种snappyHexMesh方法有什么不同,应该采用哪一个?



  • 利用二维水槽来研究波浪-圆柱固体耦合,水槽的前后两面(sides)的边界条件为empty,以下这两种网格划分方式有什么区别?:

    方法一:
    (1)先使用blockMesh划分背景网格;
    (2)在生成的‘’polyMesh‘’文件夹下的‘’boundary''文件中,将sides的type由empty修改为wall;
    (3)再执行snappyHexMesh生成带有圆柱固体的网格;
    (4)再将‘’polyMesh‘’文件夹下的‘’boundary''文件中 sides的type由wall修改为empty,从而开展后续的二维数值计算。

    这种网格生成的方法只需13.33s,如下图所示
    4444444444444444.png

    方法二:
    (1)先使用blockMesh划分背景网格;
    (2)直接执行snappyHexMesh生成带有圆柱固体的网格,以开展后续的二维数值计算。

    这种网格生成的方法在生成过程中会有这样的提示

    生成提示.png

    网格生成时间需要417秒

    生成时间1.png

    这两种方法所需的时间差别很大,生成网格的cells和faces数相同,points数略有不同,但是计算结果也不完全相同,有差别。

    请老师们指点,两种网格划分的区别,二维模型的流固耦合计算,应该选择哪种方法?



  • @东岳 @队长别开枪 @史浩
    没有人回复,所以冒昧的艾特大佬们了,麻烦老师帮助看一下该问题,十分抱歉十分感谢!:xiexie:


  • 管理员

    snappyHexMesh默认出的是三维网格,你二维网格后来怎么处理的?没看到你处理啊



  • @东岳
    谢谢李老师的回复!!

    这两种方法都是在数值计算前把front和back两个面(sides)的边界条件设置为empty后才进行计算的,边界设置成empty就是表明模型是二维的了。

    在网格划分的过程中,我在blockMesh中将这两个面的边界设置为empty,

    两种方法的区别就是:

    方法一是:在使用snappyHexMesh前先将这两个面的边界改为wall,这样在snappyHexMesh过程中就没有图2的警示了,而且网格划分消耗的时间很少。在使用完snappyHexMesh后再把边界由wall改为empty进行数值计算。

    方法二是:在使用snappyHexMesh时不修改front和back的边界条件,两个面的type依然是empty,这样就会出现图二的警示,而且计算时间很长。

    但是这两种方法得到的cells和faces是相同的,就是points稍有不同,不过数值计算结果也是略有差异。所以实际最好采用哪种方法来划分网格进行二维数值计算呢。

    方法一中我把front和back的边界改为wall后再使用snappyHexMesh,是考虑snappyHexMesh只能划分三维网格,所以边界的type如果是empty应该就不合适了,所以系统也会出现警示。但是仿真的是二维模型,所以在网格划分完成后再将这两个面的type改为empty。

    9b793fa2-2744-4d73-85a2-af30fbcf8aa6-image.png


  • 教授

    这两种应该都不对
    snappyHexMesh会在三个方向上都加密。对于二维网格,要求是 empty 方向上只有一层网格(或者层数要是一样的),用snappyHexMesh加密,empty方向上的网格层数可能在不同位置会不一样。你可以截图看一下,x,y,z,三个方向分别做一个slice,看看是不是我说的那样。如果empty方向上的网格不是一层,那么二维计算是有问题的。
    为了得到empty方向上只有一层网格,有一个办法是先按照你描述的第一种方法用snappyHexMesh生成网格,然后,再用 extrudeMesh 来把某一个 empty patch 拉升一层网格,这样得到的就是常见的二维网格了。



  • @xpqiu 收到!感谢老师的指导!巨谢!:146:



  • @xpqiu

    老师不好意思又打扰您了,按照您的指点现在划分的网格在empty方向上处处都有只有一层网格了;

    但是不知道为什么现在网格是二维的了,但计算确发散了。利用extrudeMesh将三维网格转换为二维网格需要注意什么吗,现在不管怎么调试都是出现下图所示。

    ee6215f2-23c3-4a64-abe6-00dcf9c966f7-image.png


  • 讲师

    @DY大世界 久闻snappyHexMesh大名,遗憾从来没用过,平时计算的季和模型都比较简单:mihu: 抱歉,估计忙不上你什么忙
    你在文中说网格和计算结果都会略有不同,有没有图可以展示一下他们的不同?


  • 教授

    @DY大世界
    extrudeMesh 之后,是否运行了 checkMesh 来检查网格质量?
    不确定你的流程是否对,可以参考一下 /tutorials/incompressible/pimpleFoam/RAS/wingMotion 这个算例。这个是用 snappyHexMesh 生成 2d 网格的例子。



  • @xpqiu 好的,谢谢老师的指点回复!



  • @史浩 好的,很感谢大佬的回复,我对比看看结果!



  • @xpqiu 你好大神,我想再问您一下,这两天我看了一些文献,有很多文章都是在使用snappyHexMesh后,没有再用extrudeMesh命令,而是直接把前后面的type设置成empty进行计算。但是仿真结果与试验的对比也挺好。

    我想问一下这种使用snappyHexMesh后通过直接设置front和back的type为empty的方法,能否表示二维模型,这种网格是算二维的还是三维的。因为他们的计算结果精度挺好,是否表明这种方法对于二维模型是可行的?


  • 管理员

    把文章贴上来看看,这应该是错误的



  • @东岳 感谢李老师回复!

    例如这篇文章没有提到extrudeMesh,说的是将三维转换成二维只需要将边界指定为empty。

    41957e73-5e1b-430b-b3b5-16e1a30804bf-image.png

    现在我的案例是关于波浪-固体耦合的,如果不用extrudeMesh还好,一使用计算就发散,不知道使用extrudeMesh后还有什么要求,比如setFields什么的。


  • 教授

    @DY大世界 某个方向设置为 empty,那么这个方向的流场就不会再计算。以前的版本如果empty方向的网格不是固定层数,是无法计算的,checkMesh 也会报一个提示:

     ***Total number of faces on empty patches is not divisible by the number of cells in the mesh. Hence this mesh is not 1D or 2D.
    

    经测试,现在新的版本可以计算,但是结果我没有验证过。从计算的角度来讲,即使这样算出来结果是合理的,也增加了很多没必要的计算,因为这样处理,网格数量会比单层的2维网格多很多。
    另外,假设举个例子,一个方形计算区域,中心部分用snappyHexMesh进行了加密,然后x 方向设置为 empty ,那么你计算完的结果,在x 方向上不同位置的截面上流场可能是不一样的,因为网格数量可能不一样,这样显然跟二维计算的概念是不符合的。



  • @xpqiu 非常感谢大佬的回答,那不用extrudeMesh命令所得到的确实是不正确的二维网格。而且我对比了使用extrudeMesh与不使用extrudeMesh的计算案例,得到的结果也是不完全吻合。:xiexie:



  • @xpqiu @DY大世界
    我也遇到这个问题了。看网上说的是先createPatch,就是说把empty的一个面先提取出来,然后用extrudeMesh把这个patch沿着垂直方向推一个网格,形成三维的网格。但是我发现,沿着那个方向竟然不是一层网格。原因在于悬挂节点,因为shm的时候用了refine的设置,加密的交界面是悬挂节点,这导致在extrude的时候没法是一层网格,见下图
    首先是我按上述说法做出的沿厚度方向只有一层网格的图:
    jiami.png
    然后提取加密交接面的网格,外表看起来是一层网格
    xuangua.png
    然而细看,竟然是两层网格
    wangge.png
    我就是通过patch extrude出来的一层网格,但是有的地方(主要是加密变化造成的悬挂节点的地方)还是出现两层网格,很疑惑。。



  • @Samuel-Tu 你好,最近自己也刚好尝试过一个二维算例,网格划分参照的是OpenFOAM/OpenFOAM-8/tutorials/incompressible/pimpleFoam/RAS/wingMotion这个自带算例。里面包括如何先用snappy划分,再利用extrudeMesh和createPatch。会不是顺序有哪里出错了呢



  • @cresendo 顺序没有错,那个案例我看过,下午我再去检查一下那个wingMotion案例的网格是否是严格二维的。。因为按理说二维网格的厚度方向只能有一层网格,但是只要shm里用了refine加密,加密的截面上就有悬挂节点,加密截面的那里extrudeMesh生成网格在厚度方向就不止一层网格了


  • 管理员

    为何不extrude之后再加密?



  • cfmesh好像能定义不同方向不同的加密



  • @李东岳 在shm里面加密的原因是第一步切割和第二步snap的时候能更好的拟合stl文件。。extrude之后加密对shm是没有影响,但是对拟合stl文件里的形状就没有作用了。。。我现在是现在gmsh里面画好渐变 网格,在shm里面就不refine了



  • @veen cfmesh试过,算的很快,但是遇到复杂的模型发现网格效果没有shm好。。。



  • @Samuel-Tu 好滴,gmsh和salome哪个好一些呢?


  • 教授

    @Samuel-Tu

    有可能是 paraview 显示的问题,你把 decompose polyhedra mesh 关掉再看看网格。
    snappyHexMesh 画二维网格的流程可以参考 tutorials 里面 incompressible/pimpleFoam/RAS/wingMotion 这个算例,前面也有人提到了。



  • @veen 我对gmsh熟一点,但是我感觉salome上限更高。。一般我只用salome画stl几何文件,不怎么用它画网格,没太搞明白如何精准设置网格类型和参数,如果有教程可以推给我看看。。



  • @xpqiu 我算了这个算例,结果如下:
    首先看全局的网格似乎确实只有一层:
    11111.png
    提取一下加密界面的网格发现:
    22222.png
    还是有这种两层的网格。

    @xpqiu关于二维模型的计算,这两种snappyHexMesh方法有什么不同,应该采用哪一个? 中说:

    有可能是 paraview 显示的问题,你把 decompose polyhedra mesh 关掉再看看网格

    我没有找到这个按钮,但是后来我打开了VTK Polyhedra按钮,发现确实是显示的问题,双层网格不见了,加密界面都是单层的多面体了。
    ffefef.png


  • 教授

    @Samuel-Tu关于二维模型的计算,这两种snappyHexMesh方法有什么不同,应该采用哪一个? 中说:

    嗯,看来是显示的问题

    Decomopose polyhedra 我指的是如下按钮,用 paraview 打开 .foam 后缀读取 openfoam 结果的时候有这个选项。
    或者还有一个方法是用 foamToEnsight 转换成 ensight 格式来看
    047ca4c4-2c55-40bd-864b-a0486210bee8-image.png



  • @Samuel-Tu 最近几天看了看salome,感觉照着官方的tut操作一遍,使用上应该没啥问题了,除了操作有点繁琐,其他感觉用起来还挺顺手的,我先学学,学会了可能在b站录个系列教程。
    salome的第一个tut就可以创建只有一层的网格,楼主有需要可以自己去看看。
    af242c29-951a-483a-ac92-5df791958c1f-image.png



  • @veen 好的。等你的教程,嘿嘿


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