1. 确定划分什么网格类型？

（1）结构网格（出图好看，论文中说服力强）和非结构网格（工程研究、依靠加密网格即可解决精度问题）；两种类型的划分速度目前仅仅限于网格数量；
（2）网格质量的评判：正交性、扭曲率、长宽比；
（3）网格划分软件：商业软件：ICEM、Workbench mesh、Fluent meshing、pointwise; 开源软件：snappyhexmesh;

• ICEM 以结构网格著称、网格划分很不错；非结构网格划分一直没更新（四面体、六面体）；曲率控制、狭缝控制很难，需要开启patch independent；算法逻辑不好，不好入门。
• Fluentmeshing（具有网格可视化功能）无法划分结构网格和二维网格（可用ICEM去划分），三维网格一年更新2次；（三维非结构）网格划分类型包括：四面体网格、六面体核心四面体网格、六面体核心
  多面体网格、多面体网格、cutecell网格、rapidoctree网格，种类上比ICEM丰富了很多，多面体网格质量很容易做到很高，边界层相对容易控制；rapid octree网格类似sappyhexmesh
  的算法，但对尖锐特征的描述比较差；多面体网格优先推荐，相对来说，网格质量比较好，网格数量少，收敛比较快。

总结一下：

• 结构网格划分可以用ICEM (但不太好上手)；
• Fluent meshing划分非结构网格，还不错，可以优先选择多面体网格（网格质量相对好、数量少、收敛快）

几点补充说明：

• 核心六面体网格： 指的是核心区域，划分为6面体，非核心区域六面体网格，物体区域采用四面体网格
• Workbench mesh网格划分： 比较无脑，应该算是最简单方便的；
• 微弱气动流体局部特征捕捉： 可以采用快速八叉树算法划分网格（边界层可能会出现一些问题）；snappyhexmesh相对来说，边界层出问题概率低。
• 边界层是什么？
  首先，边界层的概念由大牛普朗特（Ludwig Prandtl）提出；其次，边界层是普朗特在研究高雷诺数流动问题（航空航天问题）时提出来的。因此，边界层概念主要是针对高雷诺数运动的概念。考虑低粘流体在高雷诺数下的近壁面流动特征：在壁面上流体的速度为0，沿垂直壁面方向，随着距离的增大，流体速度逐渐增大，经过很短的一段距离最后增大至与主流同速。该部分流场区域，称之为边界层。其中，边界层多厚：δ是流动速度等于99%主流速度时的厚度。需要注意的是，边界层的设置会进一步影响网格划分质量。
• 结构化网格和非结构化网格： 由于结构网格面对复杂几何外形时生成困难，以及耗费大量人工，自动化程度不高等缺点，非结构网格逐渐发展起来。关于结构化网格和非结构化网格优缺点的讨论，可以参考文献【1】。网格划分算法的进步，实际上对算法效率有较显著的影响，参见F1赛车的有限元优化分析【2】。
  

2. Fluent mesh (FM)网格划分

• 2.1 网格划分逻辑
• • CAD软件导入
• • 在CAD表面生成面网格(某些体网格划分方法不需要面网格划分这步)
• • 计算几何体的封闭区域
• • 基于三角形面网格生成体网格
• • 导出网格

注意点：

• 边界层仿真的添加： 流体流动会有粘度，因此最好设置边界层。低粘度的气体就无所谓。
• 为什么需要使用space claim(SC)?
  传统的CAD建模软件，如Solidworks、Creo等都是基于特征的参数化建模系统，优势在于工程详细设计。但是这些特征之间如迷宫一样复杂的参数关联，经常造成模型修改困难并导致重建失败，正所谓牵一发而动全身，这也是机械设计工程师比较头疼的问题。而基于直接建模的SC摒弃了传统CAD软件的特征树概念，不用考虑模型的创建过程，可以直接通过拖动等操作修改模型，所见即所得，简直就是为所欲为。但是这类直接建模工具也不是没有缺点，直接建模软件由于没有草图、特征等逻辑树目录结构，导致建模逻辑不清，无法通过草图和特征修改模型，所以一般不适用于工程设计，而比较适用于概念设计或结构分析前的处理，所以如果花太多时间学习SC建模，甚至用SC出工程图反而是点错了科技树，而用来简化模型才能让你如鱼得水如沐春风。

3. 网格划分demo

• 3.1 模型结构如下：
• • 圆柱和长方体组成的结构如下：
    
• 3.2 模型导入与面网格划分
• 需要注意的是，一般Solidworks原始模型需要导出为.step格式，step格式包括203和214格式，这里我们选择203比较合适，因为214格式包括多个图层，203格式都在一个图层中。由于不同图层的存在，214格式会显示为彩色
• step格式文件下一步需要导入到space claim中，对每个面进行命名，方便后续在Fluent meshing中设置边界【1】。方法：点击群组，再点击面，方便命名边界。
• 然后，可以导入Space claim生成的文件，如下图所示：

• 这一步我们继续将模型导入到Fluent mesh中。在几何体表面生成面网格。
  File -write -surface field 弹出对话框，保存surface field文件即可（.sf文件）这一部分实际上生成的是表面网格的尺寸分布情况 实际上，这个尺寸分布函数换了几何模型，也仍然是适用的（文件格式上），实际上，但对应的效果肯定会变差。
  
  需要注意：这里需要在导入的时候，设置Options, save PMDB(Intermediary File)
  

• 再次导入模型 重新读入，.pmdb文件和.sf文件。

PS:

• 这里看似是重复做了两遍无用的操作，实际上是利用了CAD Faceting速度快（效率高），先生成面几何文件。然后，再用CFD surface mesh这个操作去生成网格。

• 为什么生成pmdb文件？
  当然，.pmdb也有自己的特点，那就是读取的速度更快，同样通过Import的方式导入几何文件，.pmdb和*.scdoc相比通常都会有数倍甚至数十倍的差别。

参考资料

【1】CFD网格_结构化网格VS非结构化网格
【2】Mosaic网格划分等Ansys Fluent 的创新技术为法拉利GT赛车带来工作流程和生产效率的极大提升。自动化工作流程可以减轻用户的学习负担，最小化人为失误的几率，让工程师能专注于更高价值的工作，最终提高工作效率。在Mosaic的Poly-Hexcore网格划分功能的帮助下，法拉利工程师能够将网格数量减少15%。在此基础上，结合新的六面体主导网格类型，将总体求解时间缩短一半。
【3】FLUENT仿真: solidworks-spaceclaim
【4】仿真秀-准确又高效的读入CAD几何模型