4 лаб

1. Лабораторная работа 4 2D Pipe Junction

14. 0 Release
Introduction to ANSYS
ICEM CFD
1
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0

2.

2D Pipe Junction
2D Pipe Junction
– Эта 2D модель покажет основной процесс и
инструменты для построения
гексаэдрической сетки с помощью блочной
структуры
Эта презентация покажет вам:
– Весь процесс и структурирование всех
этапов построения сетки
– «Ассоциации» ребер
– «Группировку» кривых
– «Сопоставление» ребер
– Конвертирование в
неструктурированные
сетки
2
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0

3. Создание проекта

Создание проекта
– File > New Project
– Укажите путь к рабочей директории (2DPipeJunct)
– Введите новое имя проекта (2DPipeJunct в этом
случае)
– Save (это добавит .prj , если этого расширения еще не
существует)
– Выпадающее рядом
меню с именами
файлов могут быть
использованы, чтобы
быстро найти недавно
использовавшиеся
проекты.
3
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
–
Project file содержит
информацию о
параметрах проекта,
рабочей папке и
ассоциации файлов.
–
Загрузив файл проекта,
программа будет
загружать все
связанные файлы в
Release 14.0
рабочем каталоге

4. Импорт геометрии

Импорт геометрии
– File > Geometry > Open Geometry
– Выберите geometry.tin
– Open
Или используйте
альтернативную
кнопку
4
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0

5.

Создание частей
Правый клик на Parts в дереве и
выбрать Create Part
Введите имя INLET_LARGE в поле
Part
Выберите Create Part by Selection
#1
– Выберите кривую
на левом
конце трубы и кликните средней
кнопкой мыши, чтобы принять
#5
#2
#3
OUTLET
Изменить имя Part и повторить для
других частей, как показано на рис.
Правый клик на Parts в дереве и
выбрать “Good” colors как
закончите
Необходимо создать части для
задания граничных условий при
расчете
#4
INLET_LARGE
5
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
INLET_SMALL
Release 14.0

6.

Выбор топологии(Структура Блока)
Зачастую, студенты, начинают просто разделять везде, где есть линии или
функции. Это не обязательно даст хорошие результаты
Сетка не
совпадает с
геометрией
Плохое
качество
Лучшей топологией, является "T" форма
– Эта концепция, изначально трудна для многих новых пользователей, но
подумав “Как я могу структурировать блоки, чтобы получить линии сетки
по линиям тока?”, результат приведет к лучшей сетке, чем просто
пытаться вытянуть блоки вдоль геометрии)
6
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0

7. Инициализация блоков

#1
#3
#2
Построение блоков
#4
#5
7
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
– Выберите Blocking > Create Block > Initialize Blocks
• Все остальные кнопки будут недоступны пока
первый блок не инициализирован
– Тип FLUID для Part
– Смените Type на 2D Planar
– Apply
– Это создает один блок в части FLUID , которая
покрывает всю геометрию
– Кривые автоматически меняют цвет (цвета
отдельно, а не по частям), чтобы вы увидели, где
концы кривых
Release 14.0

8. Разделение для создании топологии

Разделение блоков
#1
#2
#3
8
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Выберите Blocking > Split Block > Split Block
• Выберите Select edges(s) кнопка
и
щелкните левой кнопкой мыши на ребре
блока, чтобы разделить
• Новое ребро будет расположено по нормали
к ребру которое вы выбрали
• Зажмите левую кнопку мыши и перетащите
ваше разбиение в нужное место
• Нажмите среднюю кнопку мыши, чтобы
завершить или Apply
Разбейте это
ребро двумя
вертикальны
ми линиями
Разбейте это
ребро двумя
горизонтальны
ми линиями
Release 14.0

9. Удаление блоков

Выберите Delete Block
#1
#2
– Выберите нижние угловые блоки как
показано на рисунке
– Apply или средняя кнопка мыши.
– С выключенным Delete permanently,
блоки на самом деле не удаляться. Это
переместит их к части, VORFN, так что
они могут быть использованы снова,
если это необходимо
– Чтобы фактически удалить блоки,
выберите Delete permanently
Область VORFN
9
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0

10. Ассоциация вершин к точкам

Ассоциирование вершин с точками
#2
#3
#1
#4
10
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
– Включите Points в модели дерева
– Выберите Blocking > Associate > Associate
Vertex
• В Entity yже выбран Point: Можно
перейти непосредственно к выбору с
экрана (нажмите Select vert(s)
для
входа в меню выбора)
– Выберите одну вершину, затем выберите
(левой кнопкой) точку, и она ассоциируется
с ней
– Обратите внимание изменяется цвет
вершин
• Белый / черный изменяется на красный
(фиксированной – ограниченной точки)
Release 14.0

11. Ассоциация ребер к кривым

Выберите Blocking > Associate >
Associate Edge to Curve
#1
#2
#3
– Выберите 3 ребра как на рисунке,
затем нажмите среднюю кнопку
мыши
– Выберите 3 кривые, затем нажмите
среднюю кнопку мыши
– Кривые автоматически
сгруппировались в одну
–
–
Обратите внимание, один цвет для
сгруппированных кривых
Обратите внимание, один цвет для ребер
• Белый / черный изменяется на
зеленый (ассоциированы к кривой)
Повторите эти действия для 2 других
ребер, ассоциируя каждое из них к 2
кривым, как показано ниже
1 ребро
1 ребро
2 кривые
11
© 2011 ANSYS, Inc.
2 кривые
May 6, 2026
Release 14.0

12. Отображение ассоциаций

Отображение ассоциаций
– Правый клик на Edges >
Show Association в
модели дерева
– Эта функция
используется для
визуализации ваших
ассоциаций
– Первый инструмент в
диагностике проблемы
проекции
Характеристики стрелки на дисплее
12
– Одна стрелка, начинается от центра каждого неголубого ребра, а другая - с каждой неголубой
вершины, и указывает на кривую или точку к
которой ассоциированы
– Невидимая(нулевой длины) когда ребро или
вершина на верхней части геометрического
объекта он ассоциирован
– Если ребро блока / вершина неправильно
ассоциируется нет необходимости использовать
undo. Просто повторить ассоциацию ребра до
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
кривой, выбрав правильные ребра и кривые.
См. большую
стрелку.
Неправильны
е ассоциации
имеют
большие
стрелки, когда
вершины
находятся на
геометрии
Release 14.0

13. Группировка кривых

Alternatively: Group curves before associating
edges
– (не нужно для этого упражнения)
– Выберите Blocking > Associate > Group Curves
– Выберите кривые и затем среднюю кнопку
мыши или Apply
– Получаемая кривая будет иметь цвет первой
выбранной кривой
– Это не объединяет кривые. Это только
группировка, которая сохраняется в файле
блока. После того, как блок файла закрыт, эта
группировка пропадет.
– Попробуйте группу: all tangential для автогруппировки всех касательных кривых в
модели (это будут наиболее часто
используемые кривые, которые вам нужно
будет3сгруппировать)
1
13
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
2
Release 14.0

14. Заканчиваем ассоциирования ребер блоков к кривым

Ассоциирование оставшихся ребер
– Временно уберите галочку из окошка Curves чтобы видеть
только Edges
– Прямые ребра, лежащие поверх прямых линий, не нуждаются в
ассоциации
– Однако, так как заготовочные элементы только созданы на
гранях, Вы можете хотеть ассоциировать эти грани, чтобы
иметь элементы для назначения граничных условий на
периметр. Некоторые решатели, например Fluent, нуждаются в
граничных условиях
– Для выбора выделения (красным для граней, белым для
линий) сложно различить грани, лежащие поверх линий и сами
линии. Необходимо помнить, что сначала выбираются грани,
затем выбор подтверждается нажатием на колесико мыши,
потом выбираются линии, так что можно щелкать на те же
места, где выбирали грани.
14
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0

15. Перемещение вершин на геометрии

Перемещение оставшихся вершин
#1
#2
15
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
– Выберите Move Vertex > Move Vertex
– Жмем и удерживаем ЛКМ, перемещая вершину
в выбранное место
– Жмем на колесико, когда закончим двигать все
вершины
– Нажатие ПКМ отменит последнее действие
– Передвигаем вершины с голубыми гранями
(внутренними) к внутренним линиям так
хорошо, насколько это возможно
Release 14.0

16. Размер Сетки

Задание размера гексов на линии
– Выберите Mesh > Curve Mesh Setup
– Нажимаем Select curve(s) кнопку
для выбора линии
– Нажмите клавишу “a” для выбора всех линий
– Задаем Maximum Size = 3, Height = 1, и Height ratio = 1.5
– Apply
• Maimum Size = максимальный размер
Max size
элемента линии для любой грани
• Height первый уровень высоты (для
нормальной размерности линии)
–
• Height Ratio = множественный
фактор для определения высоты
для последующих уровней (для
нормальной размерности линии)
Нажмите Curves > Curve Hexa Sizes в
дереве модели, чтобы увидеть окошко с
размерами сетки
Height
Growth ratio = 1.5
16
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0

17.

Корректировка размеров
Размер сетки на геометрии необходимо
перенести на грани
– Выберите Blocking > Pre-Mesh Params > Update
Sizes
– По умолчанию включено Update All
– ПКМ по Edges > Bunching в дереве построения
для показа расположения узлов на всех гранях
– Apply
17
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0

18. Расчет Pre-Mesh

– Выберите Pre-Mesh в дереве построения
– Выберите Yes для перерасчета сетки
– ПКМ на Pre-mesh покажет 4 проектных метода
– Выбранный проектный метод выполнит все методы
выше него ( за исключением no projection)
• i.e. Project faces will project faces, edges, and vertices
– Если не представлено поверхностей, то Project faces
выполнит действия для вершин и граней
• Тот же результат, как для Project edges для 2D models
Pre mesh с No
projection
Pre mesh с
Project edges
или Project
faces
18
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0

19.

Edge Parameters
Выберите Blocking > Pre-Mesh Params > Edge Params
– Нажмите Select edge(s) eи выберите дальнюю грань
#1
– Поставьте Spacing 1 = 0.2, Spacing 2 = 0.2
– Включите Copy Parameters, с методом To All Parallel
Edges
#2
#5
– Используйте стрелочки для увеличения узлов до тех
пор, пока в spacing 1 и spacing 2 значение не
достигнет (17 nodes)
#2
#3
Side 2
To All
Parallel
Edges
“Actual” column
#4
19
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Arrow indicates side
1 and side 2
Side 1
Release 14.0

20.

Параметры граней
Нажмите Select edge(s)
грани
и выберите показанные
– Поставьте Spacing 1 = 0.2, Spacing 2 = 0.2
– С включенным Copy Parameters, увеличьте
количество узлов до 12 (в spacing 1 и spacing 2
значение будет 12)
Снимите галочку с Pre-mesh для перерасчета сетки
ПКМ по Pre-Mesh > Solid & Wire или нажмите см.рис.
Select this
edge
20
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0

21.

Сопоставление граней
Выберите Blocking > Pre-Mesh Params > Match
Edges
– Выберите Reference Edge как показано
– Затем выберите Target Edge как на рисунке, и
дважды нажав на колесико подтвердить выбор.
Поставьте галочку у Pre-mesh ( или уберите и
поставьте заново, если она стоит)
reference
Target
Targets
– Повторите для оставшихся 3-х
вершин
– Эта функция сопоставляет грани
с интервалами (spacing 1 и
spacing 2) через вершины
references
21
© 2011 ANSYS, Inc.
– Выключите, затем включите Premesh
May 6, 2026
Release 14.0

22.

Преобразование неструктурированной сетки
Pre-mesh еще не может быть записано в решатель
– ПКМ по Pre-Mesh > Convert to Unstruct Mesh в дереве
построения
– Запишется стандартное имя hex.uns в рабочей директории,
затем сразу загрузится сетка
– Раздел Mesh теперь видимый в
дереве построения
– Любой из инструментов в
таблицах Edit Mesh или Output
стал доступен
22
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0

23.

Выбор решателя
Выберите Output > Select Solver
– Нажмите на раскрывающую стрелку после
Output Solver и выберите Fluent_V6
• The Common Structural Solver только для
решателей Nastran, Ansys, LS-Dyna, Abaqus,
and Autodyn, в которых дополнительное
управление доступно в таблицах Properties,
Constraints, Loads, и Solve Options
– Apply
– Выключите Mesh > Shells и Geometry >
Curves, включите Mesh > Lines в дереве
построения
– Выключите все элементы Blocking, или
просто сохраните и закройте Blocking
до конца работы с ним
23
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0

24.

Граничные условия
ВыберитеOutput > Boundary Conditions
– Структура дерева построения состоит из частей:
• Volumes = тела и 3d элементы
• Surfaces = плоскости и ячейки (2d элементы)
• Edges = кривые и линии (1d элементы)
• Nodes = точки и узлы (0d элементы)
• Многоразмерные части находятся в
Mixed/unknown Mixed/unknown
– Раскройте вкладку Edges > INLET_LARGE, и
нажмите Create new
– Выберите velocity-inlet, затем Okay
– Повторите для INLET_SMALL
–
Раскройте вкладку Edges > OUTLET, и нажмите
Create new
– Выберите pressure-outlet, exhaust-fan, outlet-vent,
затем Okay
– Раскройте вкладку Surfaces > Mixed/unknown >
FLUID, и нажмите Create new
– Выберите fluid из BC типа, затем нажмите Okay
24
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
– Accept
Release 14.0

25.

Запись файла ввода
Выберите Output > Write/View Input
– Сперва выйдет вопрос: сохранить ли текущий файл
(*.atr) (Это структурное название файла граничных
условий (*.fbc), они оба будут сохранены. Сохраните
этот файл; ничего страшного, если он будет
переименован.)
– Затем выйдет вопрос о сохранении проекта. Нажмите
Yes.
– Затем Вас попросят
выбрать сетку для записи
в решатель. Выберите
имя проекта с
расширением .uns. Если
имя проекта не было
изменено, то выбираем
hex.uns.
– Последнее меню покажет
опции для различных
решателей.
– Нажмите Done.
25
© 2011 ANSYS, Inc.
May 6, 2026
Release 14.0