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理解OpenFOAM案例中的blockMesh文件里的simpleGrading

news 2025/6/10 9:58:28

在OpenFOAM中，blockMesh是用于生成计算网格的重要工具。blockMesh文件中定义了计算域的几何形状和网格划分。simpleGrading是其中一个关键参数，用于控制网格的非均匀分布。本文将详细解释 simpleGrading的含义及其在网格生成中的作用。

一、blockMesh文件结构

在开始讨论 simpleGrading之前，了解 blockMesh文件的基本结构是必要的。blockMesh文件主要包括以下几个部分：

vertices：定义计算域的顶点。
blocks：定义网格块及其划分方式。
edges：定义曲线边（可选）。
boundary：定义边界条件。
mergePatchPairs：定义需要合并的边界对（可选）。

二、blocks部分中的simpleGrading

blocks部分定义了每个网格块的顶点索引、网格单元划分和网格分布方式。具体格式如下：

blocks
(hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (nx ny nz) simpleGrading (gx gy gz)
);

hex：表示六面体网格块。
(0 1 2 3 4 5 6 7) ：定义了网格块的八个顶点。
(nx ny nz) ：定义了网格块在x、y、z方向的划分单元数。
simpleGrading (gx gy gz) ：定义了网格在x、y、z方向的分布方式。

三、理解simpleGrading参数

simpleGrading的参数是一个包含三个值的向量，分别对应x、y、z方向。这些值控制着网格的拉伸和压缩情况。具体解释如下：

gx, gy, gz：分别表示x、y、z方向的拉伸系数。如果值为1，表示该方向上网格均匀分布。如果值大于1，表示网格沿该方向从一端逐渐变密集。如果值小于1，表示网格沿该方向从一端逐渐变稀疏。

示例1：

simpleGrading (1 1 1)

表示x、y、z方向的网格均匀分布。

示例2：

simpleGrading (2 1 0.5)

表示x方向从一端到另一端网格逐渐变密集，z方向从一端到另一端网格逐渐变稀疏，y方向网格均匀分布。

四、simpleGrading的应用示例

以下是一个具体的blockMesh文件示例：

vertices
((0 0 0)(1 0 0)(1 1 0)(0 1 0)(0 0 1)(1 0 1)(1 1 1)(0 1 1)
);blocks
(hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (10 10 10) simpleGrading (2 1 0.5)
);edges
(
);boundary
(front{type patch;faces((0 1 2 3)(4 5 6 7));}back{type patch;faces((0 3 7 4)(1 2 6 5));}
);mergePatchPairs
(
);

解释：