gambit网格检查及优化方法

(转自网络)

Fluent计算对网格质量的几个主要要求：

1）网格质量参数：

Skewness （不能高于0.95，最好在0.90以下；越小越好）

Change in Cell-Size （也是Growth Rate，最好在1.20以内，最高不能超过1.40）

Aspect Ratio （一般控制在5：1以内，边界层网格可以适当放宽）Alignment with the Flow（就是估计一下网格线与流动方向是否一致，要求尽量一致，以减少假扩散）

2）网格质量对于计算收敛的影响：

高Skewness的单元对计算收敛影响很大，很多时候计算发散的原因就是网格中的仅仅几个高Skewness的单元。

高长宽比的单元使离散方程刚性增加，使迭代收敛减慢，甚至困难。也就是说，Aspect Ratio尽量控制在推荐值之内。

3）网格质量对精度的影响：

相邻网格单元尺寸变化较大，会大大降低计算精度，这也是为什么连续方程高残差的原因。

网格线与流动是否一致也会影响计算精度。

4）网格单元形状的影响：

非结构网格比结构网格的截断误差大，因此，为提高计算精度计，请大家尽量使用结构网格，对于复杂几何，在近壁这些对流动影响较大的地方尽量使用结构网格，在其他次要区域使用非结构网格。

2. 不要使用那些书上写的y+与yp的计算公式，那个公式一般只能提供数量级上的参考。推荐大家使用NASA的粘性网格间距计算器，设定你想要的y+值，它就能给你计算出第一层网格高度，与计算结果的y+很接近。

3. Fluent检查网格质量的方法，网格导入Fluent中之后，grid->check，可以看看网格大致情况，有无负体积，等等；在Fluent窗口输入，grid quality 然后回车，Fluent会显示最主要的几个网格质量。

3. 关于边界层网格高度与长度的比例，有本CFD书上说，大概在1/sqrt(Re)就可以；另外，也有这种说法，在做粘性计算时，这个比值可以在100-1000之间，无粘有激波计算时，这个比值要相应小点儿，在10-100之间，因为要考虑激波捕捉精度问题。

4. display选项中选择range

然后在"lower"中设为0.85,"upper"设为1

然后窗口中会显示skew在0.85-1.0之间的网格单元

5.

如何在gambit中提高网格质量

经常在网上看到一些网友为gambit划分不出好的网格质量而烦恼。

要生成一套好的网格，我觉得以下几点是很必要的：

1.选择一款好的网格生成软件；

2.确保实体尽量简洁；

3.合理布置线上节点；

但是，对于一些初学者来说，gridgen等专业点的网格划分软件在短时间内是很难掌握的，所以大部分人还是喜欢用gambit。对于gambit来说，有的时候满足了条件2，3，仍然有可能生成质量很差的网格，这个时候就需要手动调整以提高网格质量了。下面我将以一个例子来详细讲解一下如何在gambit中提高网格质量。

该图为放大图，从中可以看出有一个网格基本上已经退化成一条线了，从而导致整个网格最大的倾斜率超过了0.99。

解决方法一：

由于质量差的网格集中在附面层与三角形网格过渡的地方，可以从改变附面层网格分布入手。

改变楔形体三个顶点的类型，将其改为side，从而改变附面层网格。

改变附面层网格分布后，重新生成的网格质量提高了不少。

解决方法二：

改变三角形网格分布。

选择调整面网格的节点分布。

手动调整质量差的网格的节点，使其分布合理。

通过调整后，最大倾斜率小于0.91了。该质量的网格基本上就能导入fluent计算了，通过fluent中的s mooth/swap功能，还能进一步提高网格质量。

以上例子只是给网友一个在gambit中调整网格的思路，希望能解决一部分人的问题。

其实，提高网格质量最好的办法就是将坏的网格merge到好的网格中，可惜我目前还没有在gambit中发现该功能。有机会再跟大家探讨一下在tgrid中如何用merge功能提高网格质量

你在fluent里面用grid quality命令看下，相关的东西可以百度一下；以下为我百度搜索到的东西：可以作为参考：如何检查网格质量，用什么指标来说明网格好不好呢？怎么控制？一般是什么原因造成的?

一般也就是，网格的角度，网格变形的梯度等等吧

判断网格质量的方面有很多，不知你用的是什么软件，下面总结的是针对Gambit帮助文件的简单归纳，不同的软件有不同的评价单元质量的指标，使用时最好仔细阅读帮助文件。

Area单元面积，适用于2D单元，较为基本的单元质量特征。

Aspect Ratio长宽比，不同的网格单元有不同的计算方法，等于1是最好的单元，如正三角形，正四边形，正四面体，正六面体等；一般情况下不要超过5：1.

Diagonal Ratio对角线之比，仅适用于四边形和六面体单元，默认是大于或等于1的，该值越高，说明单元越不规则，最好等于1，也就是正四边形或正六面体。

Edge Ratio长边与最短边长度之比，大于或等于1，最好等于1，解释同上。

EquiAngle Skew通过单元夹角计算的歪斜度，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。最好是要控制在0到0.4之间。

EquiSize Skew通过单元大小计算的歪斜度，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。2D 质量好的单元该值最好在0.1以内，3D单元在0.4以内。

MidAngle Skew通过单元边中点连线夹角计算的歪斜度，仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。

Size Change相邻单元大小之比，仅适用于3D单元，最好控制在2以内。

Stretch伸展度。通过单元的对角线长度与边长计算出来的，仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。

Taper锥度。仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。Volume单元体积，仅适用于3D单元，划分网格时应避免出现负体积。

Warpage翘曲。仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。

另外，在Fluent中的窗口键入：grid quality 然后回车，Fluent能检查网格的质量，主要有以下三个指标：

1.Maxium cell squish: 如果该值等于1，表示得到了很坏的单元；

2.Maxium cell skewness: 该值在0到1之间，0表示最好，1表示最坏；

3.Maxium 'aspect-ratio': 1表示最好。