蜗壳结构化网格创建与蜗壳非结构化网格创建方法相同。
1)打开ICEM,创建工作目录。
2)新建文件分别为VOLUTE.prj。
3)导入stp格式的几何文件。
4)保留蜗壳几何体。
5)自动创建几何拓扑。
6)创建体,体命名为volute。
以上步骤与叶轮结构化网格步骤划分类似,此处不再重复,具体参见上节内容。
7)创建Part,蜗壳需要创建交界面和壁面。蜗壳交界面有两个,一个是与出口延长段相交的面,命名为vol_ckyc,另一个是与叶轮相交的面,命名为vol_imp;所有壁面定义为wall_volute。
8)合并碎面,从而删除碎线:蜗壳结构化网格创建结果如图3-106所示。
图3-106 蜗壳结构化网格创建
9)创建局部Block:单击【Blocking】→【Create Block】→【Initialize Blocks】,关闭几何工具栏中的切换点、切换面、切换体,使用切换曲线来生成Block;选取图3-107中所示黑线,单击鼠标中键或单击【Apply】按钮,完成局部Block创建。
图3-107 局部Block生成步骤
将生成的Block线关联到几何体曲线上,单击【Blocking】→【Associate】→【Associ-ate Edge to Curve】。选择Associate Edges,单击鼠标中键确定,选择Associate Curves,单击【Apply】按钮或鼠标中键,完成Block线与曲线的关联,关联步骤如图3-108所示,关联结果如图3-109所示。
图3-108 局部Block线关联到几何体曲线步骤
图3-109 局部Block线关联到几何体曲线结果
将Block对面的线关联到几何体另一个曲线上,关联结果如图3-110所示。
图3-110 Block线完全关联到几何体曲面结果
挪动Block节点到合适位置,单击【Blocking】→【Move Vertex】;移动方法选择Sin-gle,Vertex选取后,单击【Apply】按钮,完成Block点的移动,如图3-111所示。
图3-111 挪动Block节点到合适位置
10)创建隔舌部分Block。按照隔舌部分位置切割上面得到的Block,单击【Blocking】→【Split Block】→【Split Block】,在对应隔舌的位置处左键单击,定义切割的位置,单击鼠标中键确定,如图3-112所示。
图3-112 切割Block
运用根据拉伸距离确定拉伸面的功能生成小Block块,单击【Blocking】→【Create Block】→【Extrude Face】;Method选择Fixed distance;面选择Block拉伸面,距离设置为15;单击【Apply】按钮或鼠标中键完成新创建的Block,创建步骤及结果如图3-113所示。
图3-113 根据拉伸距离确定拉伸面创建Block
做辅助点以确定Block与隔舌处关联位置,单击【Geometry】→【Create Point】→【Project Point to Curve】;Curve选取一条线,单击鼠标中键确定,选择线对应的Point,并单击中键确定,同样方法做另一个辅助点;单击【Apply】按钮完成蜗壳隔舌处辅助点创建,如图3-114所示。
图3-114 创建蜗壳隔舌处辅助点
将生成的Block以点进行关联,单击【Blocking】→【Associate】→【Associate Vertex】;选择Block上需要关联的点与蜗壳隔舌处关联位置,单击鼠标中键确定;单击【Apply】按钮或鼠标中键,通过点完成Block与几何模型的关联,关联步骤及结果如图3-115所示。
图3-115 通过点进行Block与几何模型的关联
11)创建蜗壳壳体部分Block:利用沿曲线拉伸面的功能继续创建新的Block,单击【Blocking】→【Create Block】→【Extrude Face】;【Method】选择Extrude Along Curve;分别选择Block拉伸面,拉伸所沿曲线及结束拉伸时对应的点;单击【Apply】按钮或鼠标中键完成新创建的Block,创建步骤如图3-116所示,创建结果如图3-117所示。(www.xing528.com)
图3-116 利用沿曲线拉伸面的功能创建Block步骤
图3-117 利用沿曲线拉伸面的功能创建Block结果(1)
相同方法继续创建蜗壳体Block,结果如图3-118所示。
图3-118 利用沿曲线拉伸面的功能创建Block结果(2)
12)合并蜗壳壳体及隔舌部分Block:在蜗壳壳体靠近隔舌处,根据拉伸距离确定拉伸面的功能生成小Block,将两个Block对应节点进行合并。单击【Blocking】→【Merge Verti-ces】→【Merge Vertices】;先选择一个蜗壳隔舌处Block节点(蓝色)作为不动的参照点,再选择蜗壳壳体与之对应的Block节点,单击鼠标中键确定合并;合并另外三个节点;单击【Apply】按钮完成合并,合并步骤及结果如图3-119所示。
图3-119 节点合并
根据基圆,对蜗壳壳体与Block进行关联,如图3-120所示。
图3-120 关联Block与壳体基圆
根据截面,对蜗壳壳体与Block进行关联,如图3-121所示。
图3-121 关联Block与壳体截面
13)创建蜗壳出口部分Block:运用根据拉伸距离确定拉伸面的功能生成小Block,单击【Blocking】→【Create Block】→【Extrude Face】;【Method】选择Fixed distance;面选择Block拉伸面,距离设置分别为40、30;单击【Apply】按钮或鼠标中键完成新创建的两个Block。利用前面所介绍的详细方法对蜗壳出口与两个Block进行关联,并调整移动节点位置。创建及关联结果如图3-122所示。
图3-122 创建蜗壳出口Block
14)赋予面网格尺寸:如图3-123所示。单击【Mesh】标签,选择【Surface Mesh Set-up】,在左侧选项栏里,【Surfaces】选取为全部表面,在【Maximum Size】输入框里输入2,单击【Apply】按钮,完成面网格尺寸赋值。
图3-123 面网格尺寸定义
15)预览网格:在定义或修改了单元尺寸后,在预览网格之前,需要对块进行更新,如图3-124所示。单击【Blocking】→【Pre-Mesh Params】→【Update Sizes】,在左侧选项栏Method里选择Update All;单击【Apply】按钮,完成块更新。在模型树中选上【Pre-Mesh】选项,弹出单击【Yes】按钮,可以预览生成的网格。查看预览网格,对不理想网格处进行Block修整,如图3-125所示。
图3-124 更新及预览网格
图3-125 Block修整
16)Block修整:针对图3-124圈出的两处网格不理想状态进行修整,修整步骤包括做辅助点,将辅助点连线,切割Block,将新切割Block与辅助线进行关联,并移动节点到合适的位置即完成该两处Block的修整,过程及结果如图3-125所示。
17)将蜗壳壳体Block线进行近似处理:如图3-126所示。单击【Blocking】→【Edit Edge】→【Link Edges】;选择图中所标注红线1,再选中蓝线2,单击鼠标中键确定;同样方法完成蜗壳壳体一圈的近似处理,近似后的结果如图3-126中右侧图所示。预览网格,近似前后网格如图3-127所示。不断修整网格,最终网格质量在0.2以上。
图3-126 蜗壳壳体Block近似处理
图3-127 蜗壳壳体Block近似前后网格预览对比(上图为近似修整前,下图为近似修整后)
18)生成网格:在网格预览后真正生成网格,单击【File】→【Mesh】→【Load from Blocking】,如图3-128所示。
图3-128 蜗壳结构化网格生成
19)导出计算网格文件。导出方法与叶轮结构化网格相同,具体参见图3-105。
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