Mexer - baffle, periodic, cell zone

* 형상 파일

개요

intro

  • 본 예제는 단순한 형상의 믹서 격자 생성 예제이다. MRF를 이용하여 정상상태 계산을 할 것이다. 유동의 입출구는 없으며, 전체 형상의 1/4만 모델링하여 회전 주기조건을 사용할 것이다. 임펠러는 두께가 없는 평면(baffle)로 처리한다.

  • 형상 파일을 다운로드 하고 압축을 풀면 믹서의 형상(mixer.stl)과 cell zone 형상(cellZone.stl) 파일이 있다.

  • baramMesh를 실행하고 mixerMesh라는 이름으로 project를 생성한다.

1. 형상정의 (Geometry)

형상은 주어진 mixer.stl, cellZone.stl 2개의 파일을 사용한다. 하단 탭에서 Import - Select를 선택하고 2개의 파일을 선택한다.


import stl files

mixer.stl 파일은 wall, hub, hub_rot, impeller, periodic1, periodic2, top 등의 7개의 솔리드로 구성되어 있다.

Geometry에서 cellZone을 마우스 오른쪽 버튼으로 선택하고 Edit/View를 눌러 Type을 CellZone으로 바꾸어 준다.

Geometry에서 cellZone_surface를 마우스 오른쪽 버튼으로 선택하고 Edit/View를 눌러 Type을 None으로 바꾸어 준다.

Geometry에서 impeller를 마우스 오른쪽 버튼으로 선택하고 Edit/View를 눌러 Type을 interface로 바꾸어 준다.(Non-Conformal, Inter-Region은 활성화하지 않는다)


Geometry 설정

Next 버튼을 눌러 다음 단계로 넘어간다.

2. 영역정의(Region)

Region에서는 Fluid의 영역을 지정한다.

상단 (+)버튼을 클릭하면 아래 그림과 같이 변경된다. 디스플레이 창에서 마우스를 움직여 중앙점을 계산영역 내부에 위치시킨다. Add Region에서 Type을 Fluid로 그대로 두고 Add 버튼을 누르면 설정이 완료된다.


Region 설정

Next 버튼을 눌러 다음 단계로 넘어간다.

3. 배경격자(Base Grid)

Number of Cells per Direction에 60, 40, 80을 입력하고 Generate 버튼을 누른다. Display Control에 boundary들이 생성되고 격자 모양을 확인할 수 있다.


base grid 설정

Next 버튼을 눌러 다음 단계로 넘어간다.

4. 격자세분화(Castellation)

cellZone에는 레벨 1을, hub, hub_rot, impeller에는 레벨 2를 사용한다.

surface/Feature Refinement

(+)를 눌러 항목을 추가한다. hub, hub_rot, impeller에 대해 다음과 같이 설정한다.

intro

Volume Refinement

(+)를 눌러 항목을 추가한다. cellZone의 레벨을 1로 설정한다.

intro

Configuration의 Keep Non-Manifold Edges를 활성화한다.

나머지 설정은 디폴트를 사용하고 Refine 버튼을 누른다. 완료되면 아래 그림과 같이 Display Control을 통해 격자를 확인할 수 있다.

intro

작업이 완료되면 Next 버튼을 눌러 다음 단계로 넘어간다.

5. 형상구현(Snap)

Iteration Count의 Smoothing for Surface와 Smoothing for Internal을 모두 0으로 설정한다. 형상이 단순하고 성긴 격자를 사용할 때 smoothing은 형상의 왜곡을 가져올 수 있어 사용하지 않는 것이 좋을 때가 있다.

나머지 설정은 디폴트를 사용하고 Snap 버튼을 누른다.

intro

6. 경계층격자(Boundary Layer)

wall, hub, hub_rot, impeller, impeller_slave에 경계층 격자를 만든다. Configuration은 다음과 같이 설정한다.

  • Number of Layers : 3
  • Thickness Model Specification : First and Expansion
  • Size Specification : Relative
  • First Layer Thickness : 0.1
  • Expansion Ratio : 1.2
  • Min. Total Thickness : 0.2
  • Boundary : wall, hub, hub_rot, impeller, impeller_slave

Advanced Configuration은 다음과 같이 설정한다.

  • Static Analysis of Starting Mesh의 Feature Angle Threshold : 60
  • Patch Displacement Smoothing의 Number of Iteration과 Smooth Layer Thickness : 0
  • 나머지는 디폴트 값을 사용한다.
intro

Apply - Next 버튼을 눌러 다음 단계로 넘어간다.

7. 내보내기(Export)

마지막으로 mexer_flow라는 이름으로 Export 하면 baramFlow에서 열 수 있는 Project 폴더가 생성된다.