![热能工程与先进能源技术仿真与设计](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/336/25793336/b_25793336.jpg)
第3章 网格划分
3.1 建立自由三角形网格
3.1.1 根据系统默认尺寸直接生成自由网格
第一步 首先利用COMSOL软件,打开模型3-0.mph。右击Model Builder窗口中的Mesh1,在弹出的菜单中选择Free Triangular选项,如图3-1所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00108002.jpg?sign=1739614763-uisHoHCv1rgMkSNsK7cVMs1KkfMlR039-0-656901f846070b9e0d0de1bef235ecbb)
图3-1 选择Free Triangular命令
第二步 单击Build Selected,完成网格划分,如图3-2所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00108003.jpg?sign=1739614763-mqhyL76pMRL3J8C4vxVdiHtpYdbdG7g7-0-1212a376aac7d81fc74ce2181762892f)
图3-2 生成Free Triangular网格
3.1.2 利用Size控制不同边的网格尺寸
(1)预定义网格尺寸
第一步 打开模型3-0.mph,右击Model Builder窗口中的Mesh 1,在弹出的菜单中选择Free Triangular选项。
第二步 在Model Builder窗口,右击Free Triangular 1在弹出的菜单中选择Size选项。
第三步 在Settings窗口中的Geometric Entity Selection部分,从Geometric entity level列表中选择Boundary。
第四步 在Graphics窗口选择需要划分的边界,并添加到Settings窗口中的Selection下面的方框中。
第五步 在Settings窗口中的Element Size部分,选择Predefined(预定义)并从其列表中选择Finer,确定网格尺寸,如图3-3所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00109001.jpg?sign=1739614763-tnZJ3ZOhlDT574yxaFjxApOtHfyIQwaT-0-93b3bee26e13ee2a9a5f9ecba938c6af)
图3-3 设置网格尺寸
第六步 单击Build Selected,完成网格划分,如图3-4所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00109002.jpg?sign=1739614763-vWGsoXChzwCSNeJO0wpCmIxOcfuVm1oL-0-013b44290a8b6f890680ab8fce2c9184)
图3-4 生成预定义网格
注:没有选择的边界,网格尺寸由Mesh 1下面的Size来确定,可以从预定义中选择,也可以自定义。
(2)自定义网格尺寸
第一步 打开模型3-0.mph,右击Model Builder窗口中的Mesh 1,在弹出的菜单中选择Free Triangular选项。
第二步 在Model Builder窗口,右击Free Triangular 1在弹出的菜单中选择Size选项,如图3-5所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00109003.jpg?sign=1739614763-cgy0azf6v9etFbEZWd1wDhYGFl04DuUU-0-0e2cac27a41b521b967259bff1fc4ea8)
图3-5 选择Size命令
第三步 在Settings窗口中的Geometric Entity Selection部分,从Geometric entity level列表中选择Boundary。
第四步 在Graphics窗口选择需要确定网格大小的边,并添加到Settings窗口中的Selection下面的方框中。
第五步 在Settings窗口中的Element Size部分,选择Custom,自定义网格尺寸。
第六步 在Settings窗口中的Element Size Parameters部分选择Maximum element size,并在相应的对话框中输入0.01,确定最大网格尺寸,如图3-6所示。
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图3-6 自定义网格尺寸
第七步 单击Build Selected,完成网格划分,如图3-7所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00110002.jpg?sign=1739614763-AOIJ2QcZb9oErZjwQEA6t2IYapkissyz-0-ca4fc5108e20802c86a8fb6c03332499)
图3-7 生成自定义网格
注:可以使用Size控制边上网格的大小。
3.1.3 利用Size控制不同区域的网格尺寸
第一步 打开模型3-1.mph,右击Model Builder窗口中的Mesh 1,在弹出的菜单中选择Free Triangular选项。
第二步 在Model Builder窗口,右击Free Triangular 1在弹出的菜单中选择Size选项。
第三步 在Settings窗口中的Geometric Entity Selection部分,从Geometric entity level列表中选择Domain。
第四步 在Graphics窗口选择需要划分的区域,并添加到Settings窗口中的Selection下面的方框中。
第五步 在Settings窗口中的Element Size部分,选择Predefined(预定义)并从其列表中选择Finer,确定网格尺寸,如图3-8所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00110003.jpg?sign=1739614763-DHw1r5v2pWDrumMSpJwsOMyYTAavLQdJ-0-fb7b6bc2178d5a1ad334991faf3b1120)
图3-8 设置区域2网格
第六步 重复第二、三、四步。
第七步 在Settings窗口中的Element Size部分,选择Predefined(预定义)并从其列表中选择Normal,确定网格尺寸,如图3-9所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00111001.jpg?sign=1739614763-scAiYaN4zIAQWQuyVRfuT8CtJSdQENnH-0-c4c4795f025e4618ee4b05048984401a)
图3-9 设置区域1网格
第八步 单击Build Selected,完成网格划分,如图3-10所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00111002.jpg?sign=1739614763-vAeMIyntIcZzMuGW34nGvpWHXpZGOXMf-0-3a3a88aa9adb3da185a22fac9ec706c5)
图3-10 生成不同区域网格
注:不同的区域可以采用不同的网格尺寸。
3.1.4 利用Distribution控制不同边的网格数量
第一步 打开模型3-2.mph,右击Model Builder窗口中的Mesh 1,在弹出的菜单中选择Free Triangular选项。
第二步 在Model Builder窗口,右击Free Triangular 1在弹出的菜单中选择Distribution选项,如图3-11所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00111003.jpg?sign=1739614763-VDAAmWu3Wve1K8p3F6Htc9HaD5WpOHn7-0-0548ca8dd5421715a4364eea42554df6)
图3-11 选择Distribution命令
第三步 在Graphics窗口选择需要划分的边界,并添加到Settings窗口中的Boundary Selection部分的方框中。
第四步 在Settings窗口中的Distribution部分,在Distribution properties列表中,对边界的划分有三种方式,分别介绍如下。
方式一:确定网格点位置
在Distribution properties列表中选择Explicit distribution(明确划分),并在Explicit element distribution所对应的方框中输入0,2,5,10,指定该边界上网格点位置,如图3-12所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00112001.jpg?sign=1739614763-K3nwrkvVnpVX93sQ2oQAsOvRz88dTiuq-0-227bc9ca13fddfe0bfceeb05223a8ce4)
图3-12 设置边界7网格点位置
方式二:确定边界网格数量
在Distribution properties列表中选择Fixed number of elements,并在Number of elements所对应的方框中输入20,指定该边界上网格数量,如图3-13所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00112002.jpg?sign=1739614763-pN9uKZPpWnMYu4Zy98CfPeKyNQVxF9RU-0-6c7c44921fd69e7c2c9bc1f5d7e99bea)
图3-13 设置边界6网格数量
方式三:预定义分布类型
在Distribution properties列表中选择Predefined distribution type,并在Number of elements所对应的方框中输入10,指定该边界上网格数量,在Element ratio所对应的方框中输入3,确定网格尺寸增长比率,如图3-14所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00112003.jpg?sign=1739614763-p4Q5e2RvA3i0EYVwJ0x6ACXSSC1sjqpZ-0-53ac5a77e4638060723d606d3d0c376c)
图3-14 设置边界4网格数量及网格尺寸增长比率
第五步 单击Mesh 1下面的Size,在Settings窗口中设置网格大小,可以从预定义中选择,也可以自定义,这里我们选择预定义里的Normal。
第六步 单击Build All,完成网格划分,如图3-15所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00113001.jpg?sign=1739614763-c7OCleAug9DLGFKwYslKKE4LzuMOTyQP-0-e1d58662574db378df86dda99f4bf90d)
图3-15 生成所有网格
在方式三(预定义分布类型)中,我们可以选择Distribution部分下面的Symmetric distribution(对称分布)和Reverse distribution(反向分布),如图3-16所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/C43D1B/14262440405013106/epubprivate/OEBPS/Images/img00113002.jpg?sign=1739614763-sGJa0Jl91A6isSLtDCfWkHclDAQdRtPK-0-8e30dfa845464e327e2d8433d33fcdbc)
图3-16 正反网格对比