Создание сетки – один из наиболее трудоемких этапов подготовки CFD-задачи. Даже экспертам в области CFD бывает проблематично создавать качественную сетку для сложных геометрических моделей.

Дело в том, что в пристеночных областях исследуемых объектов требуется обеспечить необходимое для полноценного разрешения пограничного слоя количество слоев элементов сетки. Однако высокое локальное сеточное разрешение, как правило, влечет к увеличению количества элементов в областях, в которых они не добавляют точности решения, но при этом затрачивая дополнительные вычислительные ресурсы и замедляя процесс моделирования.

Решение данной проблемы заключается в использовании набора сеток с разной плотностью и разными типами элементов в различных областях расчетной области. Такой подход даст возможность получать сетки, которые будут иметь высокое разрешение в пристеночных областях и меньшее количество элементов в областях моделирования, не оказывающих существенного влияния на результаты.

К сожалению, соединить эти сетки сложно, так как узлы, типы и размеров элементов таких сеток различаются. Инженеры могут использовать тетраэдрические элементы для связывания различных типов сеток, формируя единую гибридную расчетную сетку. Однако такой способ создает слишком много дополнительных элементов, при этом они оказываются сильно скошенными и с низким качеством.

Технология Mosaic от Ansys может помочь связать разнородные сетки в CFD-расчетах. Этот инструмент использует многогранные (полиэдральные) элементы для перехода между слоями элементов в пристеночных областях и шестигранными (гексаэдральными) элементами основной сетки.

Построение CFD-сетки с помощью технологии Mosaic

Технология Mosaic позволять автоматически соединять одну сетку с другой. Теперь инженеры могут легко создавать сетки, которые лучше всего подходят для каждой области исследуемой геометрической модели. Ведь у каждого элемента есть свои преимущества и недостатки. Например, многогранные элементы лучше описывают сложную геометрию, в то время как шестигранные элементы имеют меньшую численную погрешность.

Создание сетки с помощью технологии Mosaic позволяет инженерам использовать те элементы, которые им необходимы, там, где это необходимо, и не беспокоиться о времени, затраченном на вычисления. По данным исследования, когда результаты моделирования на сетках на основе технологии Mosaic сравнивали с результатами полученными на сетках типа Hexcore было выявлено, что для получения одного и того же результата с технологией Mosaic потребовалась сетка с меньшим количеством элементов, на моделирование потребовалось гораздо меньше оперативной памяти, а сам процесс моделирования был быстрее практически в два раза.

Изучить еще больше возможностей технологии Mosaic можно на онлайн-курсах CADFEM eLearning по сеточному препроцессору Ansys Fluent Meshing. Подробную информацию вы можете найти по ссылке https://elearning.digitaltwin.ru/service-on-demand/online-module/ в разделе «Подготовка моделей». Или напишите нам через форму обратной связи.