如何理解openfoam案例里面的blockMesh文件里面的simpleGrading

news2025/4/6 1:05:17

总结:

simpleGrading参数分为xyz三个方向。如果你想使得网格在某个方向上更密集,可以在simpleGrading中将该方向的渐变率设置为小于 1 .更稀疏则设置大于1.

一、案例

比如我这个爆炸案例:

对应的blockMeshDIct文件如下: 

// 定义划分的网络数目
u1 20;//100
u2 4;//20
u3 16; //80
v1 12;//60
v2 20;//100
w  16; //16;//160  // 3D d*32
//w 1;  // 2D

// 定义划分的网络渐变率,分为xyz三个方向。如果你想使得网格在某个方向上更密集,可以在simpleGrading中将该方向的渐变率设置为小于 1 .
r1 0.25;  
r2 4;    //((0.5 0.5 $r1) (0.5 0.5 $r2)) 表示Z方向中间密集两遍稀疏,因为爆炸点在最中间

//blocks中包含了五个长方体块,其中hex是一个构成长方体块的8个顶点,($u1 $v1 $w)代表xyz三个方向的网格,simpleGrading代表三个方向划分网格的渐变率。可以某个方向网格逐渐变密(值[0,1])或者变稀(值[1,无穷])
blocks
(
    hex  (0   1   5   4   12  13  17  16)
    ($u1 $v1 $w)
    simpleGrading (0.4 3  ((0.5 0.5 $r1)
                          (0.5 0.5 $r2))) 

    hex  (2   3   7   6   14  15  19  18)
    ($u3 $v1 $w)
    simpleGrading (4   3  ((0.5 0.5 $r1)
                          (0.5 0.5 $r2)))

    hex  (4   5   9   8   16  17  21  20)
    ($u1 $v2 $w)
    simpleGrading (0.4 3  ((0.5 0.5 $r1)
                          (0.5 0.5 $r2)))

    hex  (5   6   10  9   17  18  22  21)
    ($u2 $v2 $w)
    simpleGrading (1   3  ((0.5 0.5 $r1)
                          (0.5 0.5 $r2)))

    hex  (6   7   11  10  18  19  23  22)
    ($u3 $v2 $w)
    simpleGrading (4   3  ((0.5 0.5 $r1)
                          (0.5 0.5 $r2)))
);

解析:

u,v,w:代表三个方向划分的网络数目

r1,r2:定义划分的网络渐变率。

blocks:中包含了五个长方体块,其中hex是一个构成长方体块的8个顶点,($u1 $v1 $w)代表xyz三个方向的网格,simpleGrading代表三个方向划分网格的渐变率。可以某个方向网格逐渐变密(值[0,1])或者变稀(值[1,无穷])

simpleGrading详解:

例子:simpleGrading (0.4 3 ((0.5 0.5 $r1)(0.5 0.5 $r2)))

simpleGrading参数分为xyz三个方向。如果你想使得网格在某个方向上更密集,可以在simpleGrading中将该方向的渐变率设置为小于 1 .更稀疏则设置大于1.

simpleGrading (0.4 3 ((0.5 0.5 $r1)(0.5 0.5 $r2))) 是 OpenFOAM 中定义网格渐变率的语法。它定义了每个方向上网格单元的变化比例。具体来说:

  • 0.4:沿 x 方向的网格渐变率。
  • 3:沿 y 方向的网格渐变率。
  • ((0.5 0.5 $r1)(0.5 0.5 $r2)):沿 z 方向的分段渐变率。

详细解析

  • 0.4沿 x 方向:网格单元从左到右逐渐变小,密度更高
  • 3沿 y 方向:网格单元从下到上逐渐变大,密度更低。
  • ((0.5 0.5 $r1)(0.5 0.5 $r2)))沿 z 方向:
    • 第一段占长度的一半,均匀分布,初始和末端的渐变率为 0.25(单个网格逐渐变小)。
    • 第二段占长度的一半,均匀分布,初始和末端的渐变率为 4(单个网格逐渐变大)。
    • 总结就是Z方向上两边网格稀疏,中间网格密集。(因为爆炸点在Z方向中间,需要希望格捕捉细小变化)

可以看出符合预期越靠近中间的弹性挡板和爆炸点,xyz三个方向的网格就越密

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