Vernetzung

Die automatische Netzgrößenbestimmung umfasst einige wichtige Verbesserungen, die den Vernetzungsprozess für die Simulation weiter optimieren. Diese Verbesserungen wirken sich in erster Linie auf vier Aspekte der Vernetzung aus: Netzadaption, volumenabhängige automatische Größenbestimmung, Grenzschichtnetz und die Leistung der automatischen Größenbestimmung.

Verbesserungen bei der Netzadaption

Die Netzadaption ist ein leistungsstarkes Hilfsmittel zum Erstellen des besten Netzes für Ihr Modell. In Simulation CFD 2014 ist die Netzadaption schneller, bietet mehr Informationen und ist flexibler.

Unterstützte Materialkomponenten

Bei ihrer usprünglichen Einführung konnte die Netzadaption nicht für Modelle verwendet werden, welche die meisten Materialkomponenten enthielten. Diese Beschränkung wurde entfernt, sodass die Netzadaption jetzt für eine breitere Palette von Anwendungen eingesetzt werden kann.

Die Netzadaption unterstützt jetzt die folgenden Materialkomponenten:

Interner Lüfter/Pumpe
Kreiselpumpe/Gebläse
Strömungswiderstand
Wärmetauscher
Sperrventil
LED
CTM
TEC-Komponente

Anmerkung: Die Netzadaption unterstützt keine extrudierten Netze oder transienten (zeitabhängigen) Simulationen. Transiente Simulationen sind unter anderem Simulationen von rotierenden Turbomaschinen und Bewegungen.

Leistungsverbesserungen

Die Netzadaption benötigt nun weniger Zeit zum Berechnen der Netzverteilung für jeden Adaptionszyklus.
Die Adaptionsfehleranzeige verwendet eine alternative Methode, die das Netz selektiver verfeinert. In vielen Fällen ist das daraus resultierende Netz kleiner, was zu kürzeren Simulationszeiten führt.

Genauigkeitsverbesserungen der Grenzschicht

In der vorherigen Version passte die Netzadaption Grenzschichten nur in Strömungsrichtung an. Da die Stärke nicht betroffen war, war die Auswirkung der Adaption innerhalb des Grenzschichtbereichs begrenzt.

Da die Netzadaption nun die Stärke und die Abmessungen des Grenzschichtelements in Strömungsrichtung anpassen kann, sind Verbesserungen der Lösungsgenauigkeit an Wänden und Fluid-Festkörper-Flächen entlang zu erwarten.

Anmerkung: Sie können das Seitenverhältnis beschränken, indem Sie diese Markierung verwenden: mesh_adapt_BLAspect n. Dabei ist n das gewünschte Seitenverhältnis. Stellen Sie 0 ein, um dies zu deaktivieren, und lassen Sie die Stärke der Grenzschicht fixiert.

Netzunabhängigkeitsanzeigen

Bei Verwendung der Netzadaption ist es wichtig zu wissen, wann das Netz fein genug ist, sodass weitere Verfeinerungen die Lösung nicht ändern. Wenn sich die Lösung beim Verfeinern des Netzes nicht mehr ändert, wird das Modell als netzunabhängig betrachtet. Bei jedem Adaptionsschritt teilt Simulation CFD 2014 mit, wie nah sich Ihr Netz an einer netzunabhängigen Lösung befindet.

Bei der Netzadaption werden Druck, Geschwindigkeit und Temperatur (für Wärmeübertragungssimulationen) ausgewertet. Nach Abschluss jedes Adaptionsschritts schreibt die Netzadaption eine Meldung ähnlich der Folgenden in die Ausgabeleiste:

Netzunabhängigkeit: Druck: 85 % Geschwindigkeit 98 % Temperatur 97 %

Anmerkung: Die Netzadaption stellt diese Informationen nicht für die erste (nominale) Simulation zur Verfügung.

Diese Werte zeigen an, wie viel von der Lösung aus dem vorherigen Netz im neuen Netz unverändert geblieben ist. Höhere Werte bedeuten, dass sich der Wert nicht über einen größeren Bereich des Modells geändert hat. Höhere Werte weisen auf eine geringere Empfindlichkeit des Netzes hin, was bedeutet, dass die Lösung sich der Netzunabhängigkeit nähert.

Um optimale Ergebnisse zu erzielen, stellen Sie sicher, dass jeder Adaptionszyklus bis zur Konvergenz läuft (oder möglichst nahe kommt). Wenn die Anpassung nur für eine kleine Anzahl der Iterationen durchgeführt und daher die Konvergenz nicht erreicht wird, zeigen die Netzunabhängigkeitsindikatoren keinen genauen Wert an.

Weitere Informationen über die Netzadaption finden Sie hier.

Volumenabhängige automatische Netzgrößenbestimmung

In früheren Versionen wurde durch die automatische Größenbestimmung häufig ein grobes Netz in Bereichen erzeugt, die nicht genau durch Geometrie abgeschlossen waren. Dies verursachte Probleme, da ein solches Netz Strömungsaktivitäten, beispielsweise Zirkulation, nicht präzise auflösen konnte. Um in diesen Bereichen ein feineres Netz zu erzwingen, erstellten viele Benutzer verschachtelte interne Volumen oder verwendeten Netzbereiche, um das Netz in diesen Bereichen zu steuern.

Die volumenabhängige automatische Größenbestimmung in Simulation CFD 2014 macht dies unnötig, da sie besser steuert, wie Elemente von den Wänden aus in große, offene Bereiche übergehen. Die resultierende Netzanzahl kann zwar höher sein, die Lösungsgenauigkeit ist jedoch in der Regel besser.

So aktivieren Sie die volumenabhängige automatische Größenanpassung

Ändern Sie den Wert für mesh_volume_autosize im Flag-Manager auf 1.
Klicken Sie auf Autom. Größenbestimmung in der kontextabhängigen Gruppe Autom. Größenbestimmung.
Klicken Sie im Bereich Automatische Größenbestimmungsverfeinerung auf Flächenverfeinerung.
Klicken Sie auf Verfeinern.

Durch die volumenabhängige automatische Größenbestimmung wächst das Netz um nicht mehr als 35 % im Vergleich zu den für Fläche und Kanten vorgegebenen Größen. Wenn Sie diesen Wert ändern möchten, verwenden Sie diese Markierung:

mesh_volume_autosize_growth

Legen Sie die Wachstumsrate in der Domäne (als Ganzzahl in Prozent) fest. Vorgabe 135 (d. h. 1.35)

Anmerkung: Dies unterscheidet sich vom Steuerelement Volumensteigerungsrate im Dialogfeld Erweiterte Netzsteuerungen. Die volumenabhängige automatische Größenbestimmung steuert die tatsächliche Netzverteilung im Netz. Sie ist im Allgemeinen effizienter als das Steuerelement Volumensteigerungsrate, bei dem es sich um eine alternative Volumensteigerung handelt, die ungefähre Längenmaße zur Berechnung des Netzes verwendet. Mit der volumenabhängigen automatischen Größenbestimmung erhalten Sie eine bessere Kontrolle über die Wachstumsrate innerhalb des Volumens.

Beispiel:

Dies ist ein Netz, das ohne volumenabhängige automatische Größenbestimmung erstellt wurde:

Dies ist ein Netz, das mit volumenabhängiger automatischer Größenbestimmung erstellt wurde:

Weitere Informationen zur volumenabhängigen automatischen Größenbestimmung finden Sie hier.

Änderungen des Grenzschichtnetzes

Benutzerdefinierter Zuwachs der Grenzschichtnetzstärke

Mit dieser neuen Einstellung können Sie festlegen, wie die Stärke der Grenzschicht zunimmt. In früheren Versionen war die Wachstumsrate der Grenzschicht keine benutzerdefinierte Größe. Wenn die Anzahl der Grenzschichten steigt, wird deren Stärke einheitlicher. Mit diesem Steuerelement können die Grenzschichten in der Nähe der Wand kleiner als die sein, die den benachbarten nicht strukturierten Elementen am nächsten liegen.

Dieses Steuerelement dient zur Verbesserung der Genauigkeit des Wärmestroms an der Wand und des neuen Turbulenzmodells.

Der Vorgabewachstumswert ist 1.1. Wenn Sie diesen ändern möchten, ändern Sie die Einstellung Schichtabstufung im Dialogfeld Grenzschichtnetz. Sie können auch den Wert für die Markierung mit dem Namen mesh_enhance_gradation im Flag-Manager ändern.

Automatische Layer-Anpassung entfernt

Das Dialogfeld Grenzschichtnetz enthält keine Funktion zur automatischen Layer-Anpassung mehr. Diese stand im Konflikt mit der Adaptionsfunktion Y+, die sich auf der Registerkarte Adaption des Dialogfelds Start befindet. Aktivieren Sie zum automatischen Variieren der Grenzschichtnetzstärke die Netzadaption, um sicherzustellen, dass der Wert für Y+ korrekt ist, und aktivieren Sie das Kontrollkästchen Y+ Adaption.

Weitere Informationen über das Grenzschichtnetz finden Sie hier.

Leistungsoptimierung der automatischen Größenbestimmung

Die Funktion zur automatischen Größenbestimmung wurde geändert und verfeinert, um die Zeit zum Berechnen der Netzverteilung nach Klicken auf die Schaltfläche Autom. Größenbestimmung zu verkürzen. Diese Verbesserung ist besonders für sehr große, geometrisch komplexe Modelle offensichtlich.

Weitere Informationen über die automatische Größenbestimmung finden Sie hier.