SimLab 擅長為複雜結構劃分四面體網格,包括結構網格和流體網格。本文將介紹使用SimLab 為風扇葉片快速創建流體域的方法,分手動創建和用代碼自動創建兩部分。

 

注意:本文基於最新版SimLab 2021.2 撰寫,舊版本操作界面可能不完全一樣。

 
 

 

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手動創建風扇葉片流體域

 

要創建如圖所示風扇葉片的流體域,可使用Geometry > Body > Create > Bounding Body > Cylinder 工具。整個過程需要兩步:

 

  1. 創建圓柱形流體域面網格;
  2. 生成帶邊界層的流體域實體網格。
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風扇葉片模型

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風扇葉片流體域網格

 

風扇葉片整體呈圓柱形,創建圓柱流體域過程中,需手動設置圓柱體軸線、高度和半徑等圓柱尺寸參數,同時還需定義流體域網格尺寸參數,之後點擊OK即可創建圓柱體流體域表面網格。

 

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生成圓柱形流體域面網格後,使用Mesh > 3D Mesh > CFD 工具即可劃分帶邊界層的流體域實體網格。

 

整個過程中除選擇圓柱形流體域軸線需要手動操作外,其餘操作都可通過代碼自動實現。如果希望整個過程全部通過代碼自動完成,應該如何實現呢?

 

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自動創建風扇葉片流體域

 

SimLab 目前無法自動識別風扇葉片的軸線方向,也不提供相應的接口,因此基於上述手動創建流體域網格的方法很難實現自動化,需要換一種思路以獲取圓柱流體域的軸線方向。

 

除Geometry > Body > Create > Bounding Body > Cylinder 工具外,SimLab 提供另一種工具對零件進行包絡:Electronics > Simplification > Simplify 工具可快速將零件簡化為長方體/圓柱體。簡化為長方體工具與實際零件貼合更好,因此本文先將風扇葉片簡化為長方體,然後取長方體6個面中面積最大的面的法向作為圓柱形流體域軸線方向。

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自動生成流體域網格思路如下:

 

  1. 使用Electronics > Simplification > Simplify > Box 將零件簡化為長方體,識別面積最大的面法向方向作為圓柱形流體域軸線方向;
  2. 取長方體面積最大面邊長的2√2倍為圓柱形流體域直徑(此參數可根據需要進行調整);
  3. 取長方體高的5倍為圓柱形流體域高度(此參數可根據需要進行調整);
  4. 使用Electronics > Simplification > Simplify > Cylinder 將零件簡化為圓柱體,使用SimLab 自帶API getCylindricalFaceAttributes 獲取風扇葉片中心點作為圓柱體中心點;
  5. 根據軸線、直徑、高度以及中心點4個參數,使用Electronics > Simplification > Simplify > Cylinder 工俱生成圓柱形流體域面網格;
  6. 使用Mesh > CFD 工俱生成帶邊界層的流體域實體網格。

 

根據上述思路,先進行手動操作,使用Scripting > Record 工具錄製操作過程代碼,然後使用Python 語言進行編輯,使代碼能適用於不同模型。

 

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代碼及模型下載

 

代碼運行影片如下:

 

 

 

 

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