ترسیم هندسه و ایجاد مش در ANSYS ICEM CFD
۱. تعریف دامنه محاسباتی و منطق هندسه
در ICEM CFD، فرآیند مدلسازی با تعریف دامنه محاسباتی آغاز میشود. در این مرحله، هدف مشخصکردن فضای فیزیکیای است که جریان در آن بررسی میشود. هندسه معمولاً بهصورت ساده و ایدهآلشده تعریف میگردد تا ضمن حفظ ویژگیهای فیزیکی جریان، پیچیدگیهای غیرضروری حذف شود. انتخاب نوع دامنه (دوبعدی یا سهبعدی) و شکل کلی آن تابع نوع جریان، رژیم حاکم و هدف تحلیل عددی است.
۲. ایجاد موجودیتهای هندسی پایه
پس از تعیین دامنه، هندسه با استفاده از موجودیتهای پایه شامل نقاط، منحنیها و سطوح شکل میگیرد. نقاط بهعنوان چارچوب مکانی هندسه تعریف شده و منحنیها اتصال منطقی بین این نقاط را ایجاد میکنند. در ادامه، سطوح از ترکیب منحنیهای بسته حاصل میشوند. انسجام هندسه و بسته بودن کامل مرزها در این مرحله اهمیت بالایی دارد، زیرا هرگونه ناپیوستگی میتواند فرآیند تولید مش را دچار اختلال کند.
۳. یکپارچگی هندسه و شناسایی مرزها
پس از شکلگیری هندسه، مرزهای فیزیکی دامنه شناسایی و از یکدیگر تفکیک میشوند. این کار با تعریف Partها انجام میگیرد که نماینده ورودیها، خروجیها و دیوارهها هستند. این تفکیک، ارتباط مستقیم بین مدل هندسی و حلگر عددی را برقرار میکند و تضمین مینماید که شرایط مرزی در مرحله حل بهصورت دقیق و بدون ابهام اعمال شوند.
۴. انتخاب راهبرد مشبندی
در این مرحله، راهبرد مشبندی بر اساس ویژگیهای جریان تعیین میشود. انتخاب بین مش ساختیافته یا بدونساختیافته به عواملی نظیر پیچیدگی هندسه، وجود لایه مرزی و نیاز به دقت عددی وابسته است. در این چارچوب، اندازه المانها بهگونهای تنظیم میشود که نواحی با گرادیانهای شدید جریان، با وضوح عددی بالاتری گسستهسازی شوند.
۵. تولید مش سطحی و حجمی
پس از تعیین مشخصات مش، سطح یا حجم دامنه به عناصر گسسته تقسیم میشود. مش تولیدشده باید تعادل مناسبی میان دقت عددی و هزینه محاسباتی برقرار کند. در نواحی نزدیک به دیوارهها، معمولاً از المانهای کشیدهشده یا لایههای مرزی استفاده میشود تا رفتار واقعی جریان بهویژه در رژیمهای آشفته بهدرستی بازنمایی گردد.
۶. ارزیابی و اصلاح کیفیت مش
مش تولیدشده از نظر شاخصهای کیفی بررسی میشود. شاخصهایی مانند کشیدگی المان، انحراف از تعامد و یکنواختی توزیع المانها معیارهای اصلی ارزیابی هستند. در صورت مشاهده المانهای نامطلوب، اصلاح موضعی مش انجام میشود تا از بروز ناپایداری عددی در حل جلوگیری شود. این مرحله نقش مهمی در همگرایی و صحت نتایج شبیهسازی دارد.
۷. آمادهسازی مش برای حل عددی
در نهایت، مش تأییدشده به حلگر منتقل میشود. در این مرحله، دامنه آماده اعمال مدلهای فیزیکی، شرایط مرزی و تنظیمات حل عددی است. کیفیت هندسه و مش ایجادشده در ICEM، زیربنای کل فرآیند شبیهسازی بوده و تأثیر مستقیمی بر دقت، پایداری و قابلیت اعتماد نتایج نهایی دارد.
کلیدواژه ها : ANSYS ICEM CFD-ایجادهندسه-دامنهمحاسباتی-مدلسازیهندسی-نقاط-منحنیها-سطوح-Part-شرایطمرزی-مشبندی-Structured Mesh-Unstructured Mesh-لایهمرزی-کیفیتمش-همگراییعددی-پایداریحل-انتقالمشبهFluent-
