Блог
ICEM CFD, Fluent Meshing или Ansys Meshing – как выбрать инструмент для построения расчетной сетки
- 28.04.2020

Пользователям инструментов CFD постоянно приходится сталкиваться с необходимостью построения высококачественных сеток для расчетов, предназначенных для решения широкого спектра задач: аэродинамики, оценки температурного состояния, моделирования мультифазных течений и т.д. От качества, топологии и структуры расчетной сетки зависит множество прямых и косвенных факторов, оказывающих влияние на результат, наиболее известным из которых является величина Y+. Так какой из представленных в линейке продуктов Ansys выбрать? Какой пакет быстрее всего освоить? Какие типы сеток доступны для генерации?
Ansys ICEM
сложилось так, что несомненным лидером в линейке сеточных генераторов с точки зрения функциональности является Ansys ICEM CFD, позволяющий CFD для построения структурированных сеток
Исторически строить структурированные (Hexa) и неструктурированные (Hexa/Tet) стеки с возможностью кастомизации параметров и настроек. Помимо всего прочего, в нем также имеется геометрический модуль, позволяющий построить поверхностную геометрию с нуля прямо в окне сеточного генератора. Также неотъемлемым достоинством этого инструмента является возможность импорта и диагностики существующей модели в самых популярных и общепринятых геометрических форматах.

Анализируя практику мирового научного сообщества в контексте решения задач обтекания летательных аппаратов, винтов и профилей, можно с уверенностью заявить, что в части построения многоблочных структурированных сеток Ansys ICEM CFD является лидером. Простота и гибкость наряду с интеллектуальным подходом к построению блочной топологии позволят контролировать каждый узел или ячейку в многомилионной сетке.

Обилие опций и возможностей Ansys ICEM CFD может отпугнуть новичка. Понимание концепции дробления блоков, чем-то отдаленно напоминающей процесс работы скульптора, приходит не сразу. Однако если освоить Ansys ICEM CFD, то не исключено, что любой другой инструмент может и не понадобиться. Тем более что Ansys ICEM CFD позволяет экспортировать сетки в различных форматах для множества сторонних расчетных кодов и не только для CFD.
Ansys Meshing для неструктурированных сеток
Сеточный генератор Ansys Meshing хорошо знаком пользователям, занимающимся прочностными расчетами. Основное преимущество представленного инструмента – универсальность, удобство и высокая степень автоматизации, и, конечно же, дружественный интерфейс. Также есть возможность параметризовать фактически каждый элемент настройки сетки, поскольку данный продукт по умолчанию используется в компоненте Mesh среды Ansys Workbench. Ansys Meshing позволяет строить неструктурированные (Hexa/Tet) сетки и создавать призматические слои (Inflation).

Для широкого спектра задач этого более чем достаточно, тем более что работа происходит в автоматизированном режиме с минимумом настроек. Однако для построения сеток высокого качества с учетом топологических особенностей объекта, например, структурированной гексаэдрической, необходимо предварительно декомпозировать геометрию (сегментировать поверхности, вводить дополнительное построение и т.п.). Причем делать это нужно не в самом Ansys Meshing, а в геометрическом препроцессоре, что не всегда бывает удобным и понятным для начинающих. Но преимущество Ansys Meshing в том, что он гарантирует высокое качество расчетной сетки. Вы никогда не получите сетку с отрицательными объемами и другими недостатками, которые проявятся на первых же итерациях численного моделирования. Благодаря универсальности продукта, специалист, освоивший Ansys Meshing, сможет создавать расчетные сетки не только для задач CFD, но и для расчетов прочности.
Ansys Fluent Meshing для комплексного построения сеток
По-настоящему весь потенциал сеточных генераторов, используемых для построения неструктурированных сеток для задач CFD, раскрывается в Ansys Fluent Meshing. Как известно, все новое – это хорошо забытое старое, поэтому в основе пакета лежат его предшественники TGrid и Gambit. Данный инструмент интегрирован с пакетом Ansys Fluent, что исключает совсем (или минимизирует) любые ошибки передачи исходной сетки в решатель. Из года в год Ansys Fluent Meshing развивается, дополняется улучшениями и полезными нововведениями, повышая планку качества и уровень удобства работы пользователя.

Философия построения сетки в Ansys Fluent Meshing несколько отличается от других сеточных генераторов линейки Ansys. Поверхности геометрической модели сразу же разбиваются сеткой еще на стадии импорта, поэтому все дальнейшие операции производятся исходя из этой особенности инструмента. Основная мощь пакета – это встроенные сценарии для работы с «чистой» и «грязной» геометрией, позволяющие практически в три клика построить высококачественную сетку даже для сложных многокомпонентных сборок. Также стоит отметить широкий набор инструментов для редактирования, диагностики и «лечения» проблемных сеток. В дополнение ко всему вышеперечисленному Ansys Fluent Meshing может генерировать сетки размерностью до миллиарда конечных объемов. Все это, вместе с уникальной технологией заливки объемной сетки TGrid, гарантирует высокое качество ее элементов даже без процедур сглаживания.
Что в итоге?
Зачем в линейке Ansys целых три инструмента для создания сетки? Пожалуй, это тот самый случай, когда наличие множества альтернатив более чем оправдано. Каждый из инструментов обладает уникальными возможностями, которые могут быть востребованы специалистами.

Ansys ICEM CFD позволяет работать с геометрией, выявляя и исправляя проблемные участки без участия CAD-программ, а также создавать высококачественные структурированные гексаэдрические сетки блочным способом. Ansys Meshing – простой, надежный, интуитивный, гибкий и автоматизируемый инструмент для неструктурированных сеток. Альтернативная философия построения сеток в Ansys Fluent Meshing позволяет получить высокое качество объемных элементов благодаря возможности управления поверхностными элементами сетки сразу после импорта геометрии. Линейка сеточных генераторов Ansys гарантирует создание качественной расчетной сетки любого объекта, любой степени сложности.
На нашем сайте есть курсы для всех трех сеточных генераторов: Ansys ICEM CFD, Ansys Meshing и Ansys Fluent Meshing. Ознакомиться с доступным перечнем Вы можете по ссылке https://elearning.digitaltwin.ru/service-on-demand/online-module/ в разделе «Подготовка моделей». Если же вы еще не определились, с какого инструмента начать ваше обучение – напишите нам через форму обратной связи.