一、fluent自动生成边界类型的规律

Enclosure是包裹在外面的气体（流体），mold是模具（固体），sheet是模具上的薄板件（固体）。

1.1 正向思维

不管是流体域还是固体域，每一个zone都会对应一个内部面。

在这里插入图片描述

1.1.1 固体域和流体域之间

（1）如果是共节点关系，就会识别成壁面对（wall-shadow pair），在热传导选项中，默认选项为耦合（coupled），用来定义流固耦合传热。

实验说明：长方体（solid）、小圆柱（solid1）和大圆柱（solid2）是固体，最外面圆柱（enclosure）是流体；大圆柱和长方体之间的接触平面共节点，而小圆柱和长方体之间的接触平面不共节点；enclosure圆柱和小圆柱的端面和小圆柱的侧面都不共节点。 [此实验只适用于1.1.1中的（1）]
在这里插入图片描述

（2）如果不是共节点关系，在ansys meshing中会自动创建contact接触。

在ansys meshing中，不知道圆柱体是流体，长方体是固体，它们都被看做实体，因此也就是说meshing会自动识别所有不共节点的实体之间的接触并自动生成Contact Region。
在这里插入图片描述
在fluent中，非共节点接触壁面上自动定义interface。（至于下面的wall-7我猜想应该也是interface额外生成的耦合壁面，只在固体域和流体域之间的interface才有，跟wall-10和wall-11一样都不能display，需要借助右键interface才能display）
在这里插入图片描述
wall-10和11分别是enclosure圆柱实体上的壁面和长方体实体上的壁面，但是右键display它们是不能显示的。

只能是右键contact（也即interface），然后再display。
在这里插入图片描述
如下图所示，自动生成的网格是四面体，说明是enclosure。

如下图所示，右键wall-11的contact显示，出来的是六面体网格，说明是长方体实体的壁面。

1.1.2 固体域和固体域之间

注明：此处参考的实验是1.1.1中的第（1）部分。

因为这个实验中，包含的实体比较多，可以用一张图表示共节点和不共节点的情况。
在这里插入图片描述
（1）如果固体域和固体域共节点，那么就会生成interior内部面。

更进一步，这两个固体域是同种材料，就不会有本文第二部分所述警告——Warning: zone of type interior found between different solids!

而如果这两个固体域是不同材料，那么就会警告你将其转成耦合壁面wall。

（2）如果固体域和固体域不共节点，并且你没有删除在ansys meshing中自动生成的contact时，就会在fluent中自动生成interface，以及额外生成的两个壁面wall、一个interior。

而如果你删除了contact（上面那张图已经无法表述，此时看下面这张图），那么这两个固体域之间的边界就会形成非耦合壁面wall。
在这里插入图片描述

1.1.3 流体域和流体域之间

因为我暂时没看到有两个流体域的情况，所以此情况不做讨论，如果你知道这种情况，请联系我，我再补充。

1.2 逆向思维

我们不仅可以从几何模型判断fluent中自动识别出的边界类型，也可以从fluent识别出的边界类型逆向判断这个几何模型中的“共节点情况”、“不同边界条件对于几何模型的意义”。

对于fluent中的耦合壁面对（wall-shadow pair），一般是固体域和流体域之间的边界。

对于fluent中的内部面，一般每一个固体域、流体域本身会识别出一个，固体域和固体域之间的共节点边界也会识别成内部面。

如果fluent中interior或wall中出现一些纯数字而不带模型实体名称的边界条件（例如上面的interior-23、wall-20），这些往往是通过NS命名组实现，或者在interface定义后额外形成的。

二、什么时候应该用“耦合壁面对”（wall-shadow pair）？

不同材料的固体域和固体域之间的边界，应当用耦合壁面对。

Warning: zone of type interior found between different solids!
  Material of cell zone 108 is composite-epoxy/cf-resin-infused-fabric-qi, while material of cell zone 129 is carbon-steel-1040-normalized.
      This will adversely affect the solution.
      It is recommended that you fix this issue via the TUI command
      /mesh/modify-zones/slit-interior-between-diff-solids

在这里插入图片描述
执行上述Fluent给出的TUI命令【/mesh/modify-zones/slit-interior-between-diff-solids】转化之后，新生成了一个壁面对（wall-shadow pair）。

我们可以通过Adjacent Cell Zone来判断当前壁面属于流体那一侧、还是固体那一侧。

在这里插入图片描述

三、什么时候用interface？

这个问题，张扬工程师在文章Fluent 仿真中，我们是否应该使用Interface交界面？中，大概总结了以下几点。

1、不到万不得已不用interface，因为会降低计算效率、有损计算精度。
2、如何评估interface对计算效率和精度的负面影响大小。对于包含Interface的网格，只要其交界面面积不特别大、两侧网格尺寸差别不特别大，都还是处在可以接受的范围。
3、因此，如果实在要用到interface了，就需要在划分网格时，使两侧的sizing相近，否则结果容易出现断层。
4、当边界两侧存在相对运动（例如滑移网格、动网格），就必须要用到interface。

四、Fluent什么时候会将边界类型识别成interface？

注明：第四部分使用的模型和实验，参考的是本文1.1.1的第（1）部分。

当你在固体域和固体域之间、固体域和流体域之间、流体域和流体域之间的网格划分中未设置“共节点”，并且在ansys meshing中未如下图删除自动生成的contacts时，在fluent中打开这个网格文件，就会自动生成interface。
在这里插入图片描述
如下图所示，下面展现出了5个interface，对应2个接触contact。每一个interface对应一个壁面wall，要显示壁面只能右键对应的interface，而不能右键wall本身。interface对应的壁面wall不仅在interface的展开项中显示，也会在boundary condition边界条件下的wall壁面总栏下显示。其中，我们也可以看到interior中有一个interior-23，这其实是solid和solid2实体之间的interface对应的interior（具体原理请查看张老师在仿真秀写的一个回答螺旋桨仿真相关设置）。而额外产生的wall-14和wall-22耦合壁面，我猜是enclosure流体和solid2固体的两个interface产生的额外耦合壁面。这也对应了本文在第一部分1.1.2中说的，在固体域和流体域之间才会自动识别出耦合壁面，只不过这里不是共节点的情况了。
在这里插入图片描述