局部网格设置：单圆柱/多圆柱阵列
1. 模块概述
模块名称：局部网格设置 - 单圆柱/多圆柱阵列
功能说明：此模块用于在计算域中删除单个或多个圆柱形区域，可应用于多种CFD仿真场景，如：圆柱绕流、微流控。
视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1yuK3zqEa8/?vd_source=29bc6e822e61d5890e3fcb560443be48
2. 参数设置详解
2.1. 网格边界层数量
- 界面显示：
网格边界层数量：0 - 参数含义：设置在圆柱壁面附近生成的贴体边界层网格数量，用于精确解析近壁面流动
- 设置建议：
0：圆柱表面无边界层网格，适用于快速测试或圆柱表面为非壁面边界的情况2-10：推荐值，适用于大多数RANS/LES模拟，确保近壁面y+值在合适范围>10：适用于高精度壁面解析，如DNS模拟或强曲率表面
2.2. 固体对象管理区
| 界面元素 | 名称 | 功能与说明 |
|---|---|---|
| 列表项 | 固体 1、固体 2 | 显示当前项目中已定义的固体对象，可点击选择进行编辑 |
| 按钮 | + | 添加新的固体对象，系统将自动按顺序命名（如固体3、固体4等） |
| 按钮 | 删除当前项 | 删除当前选中的固体对象，操作前请确认，删除后不可恢复 |
2.3. 几何定义与类型
几何类型选择：
- ● 单圆柱（当前选中）：在计 算域内删除单个圆柱体的区域
- ○ 多圆柱阵列：创建按规则排列的多个圆柱体，并删除圆柱体内部空间
操作说明：单击相应几何类型的单选按钮以选择创建方式
2.4. 局部网格操作类型
类型选择：
- ○ 网格删除：删除圆柱区域内的流体网格，将圆柱设为内部障碍物
- ○ 浸没边界：暂不支持
2.5. 圆柱几何参数设置
2.5.1. 圆柱底面半径
- 参数含义：定义圆柱底面的半径大小
- 单位：米
- 设置建议：
- 根据实际物理尺寸设置
- 确保半径值大于0且小于计算域尺寸
2.5.2. 圆柱高度
- 参数含义：定义圆柱在径向的高度
- 单位：米
- 设置建议：
- 对于二维模拟可设为计算域高度或使用较小值
- 对于三维模拟按实际尺寸设置
2.5.3. 圆柱底面圆心位置
- 参数：x、y、z坐标
- 参数含义：定义圆柱底面圆心的空间位置
- 设置建议：
- 使用全局坐标系定位
- 需超出计算域，从而使圆柱贯穿整个计算域
2.5.4. 圆柱径向单位方向
- 参数：x、y、z方向分量
- 参数含义：定义圆柱轴线方向的单位向量
- 默认值：
0, 0, 1（z轴方向，垂直圆柱） - 设置说明：
- 向量需为单位向量（长度为1）
- 示例：
(0, 0, 1)表示垂直圆柱，(1, 0, 0)表示水平圆柱（x轴方向）
2.5.5. 圆柱边界类型
- 参数含义：定义圆柱表面的物理边界条件类型
- 可能选项：取决于网格边界名称设置
2.5.6. 阵列方向间距定义
| 参数 | 含义 | 设置说明 |
|---|---|---|
| 阵列-x方向间距 | x方向上相邻圆柱中心之间的距离 | 决定圆柱在x方向的排列密度 |
| 阵列-y方向间距 | y方向上的间距 | 如与x方向间距相同可设相同值 |
| 阵列-z方向间距 | z方向上相邻圆柱层之间的距离 | 如与x方向间距相同可设相同值 |
间距设置指南：
- 紧密排列：间距 ≈ 2.1×半径（轻微重叠的网格）
- 中等间距：间距 ≈ 4×半径（常见管束布置）
- 稀疏排列：间距 > 8×半径（独立圆柱近似）
2.5.7. 阵列数量定义
| 参数 | 含义 | 设置说明 |
|---|---|---|
| 阵列-x方向固体数量 | x方向上的圆柱数量 | 整数，≥1 |
| 阵列-y方向固体数量 | y方向上的圆柱数量 | 整数，≥1 |
| 阵列-z方向固体数量 | z方向上的圆柱数量 | 整数，≥1 |
| 总圆柱数 | Nx × Ny × Nz | 不允许Nx，Ny和Nz同时>1 |
2.5.8. 边界层厚度
- 参数含义：定义圆柱表面边界层的总厚度
- 单位：米
2.5.9. 壁面法向量方向
- 选项：○ 正向 ○ 反向
- 参数含义：定义圆柱表面法线方向，影响网格删除的区域
- 设置说明：
- 正向：删除圆柱内部的网格，即挖孔网格
- 反向：删除圆柱外部的网格，即圆柱形网格
3. 常见问题与解决方案
3.1. 圆柱位置与方向问题
- 问题：圆柱位置不正确或方向非预期
- 解决：圆柱只能为x，y和z方向，且需要贯穿整个计算域
3.2. 边界层设置问题
- 问题：边界层过厚导致网格质量下降
- 解决：根据计算域尺寸调整边界层厚度