逸流封閉 (SEALS)
SEALS 意指 Super-Efficient Automatic Leakage Stopper,用於尋找並封閉內部與外部體積塊之間的網格逸流路徑。其基本流程是利用「一般網格產生器」的外部網格化功能,初步建立一個包含內部與外部體積塊的網格。接著使用 SEALS 來偵測流體網格進入意外區域的任何逸流,然後封閉這些間隙。
在某些情況下,使用標準 CAD 功能偵測逸流可能具備挑戰性。在此類情況下,此特徵透過自動化偵測流程,進而減少手動作業、大幅節省時間並簡化 CAD 清理工作,展現出極高的效率。只需按一下,即可識別並密封所有間隙,並根據使用者需求萃取流體域,以及分離內部與外部體積塊。一旦逸流封閉後,同一個網格即可用於模擬,而無需重新網格化。
逸流封閉特徵一節提供此功能的各項控制描述,但首先將透過範例展示 SEALS 的典型用法。
使用卡車模型的 SEALS 特徵插圖
讓我們以下圖中所示的卡車模型為例,進一步瞭解 SEALS 的特徵與功能。對於複雜而大型的幾何模型,偵測並封閉逸流深具挑戰性,不僅耗時更需要大量的人工作業。使用者首先需要搜尋模型以找出內外部之間的所有逸流路徑,接著必須運用一系列 CAD 功能逐一封閉每個間隙。
拖車中存在 CAD 瑕疵的卡車
CAD 幾何中的逸流會導致流體網格在網格化過程中,於內部與外部區域之間逸出,使得這些區域的區分變得複雜,並可能影響分析結果。在拖車內部與外部區域之間存在少數幾處逸流路徑。圖中反白顯示此 CAD 幾何中的一處瑕疵,該瑕疵可能導致流體體積塊逸流。
如果使用者嘗試對車輛外部進行網格化,網格將會經由前述的逸流路徑,意外地逸流進入拖車內部。下圖展示了網格的橫截面視圖,可以清楚觀察到拖車內部的網格。
拖車內部的網格逸流
在此,SEALS 展示了其進階功能,只需按一下即可偵測逸流,如下圖所示。該演算法能高效分析幾何並迅速識別所有逸流路徑,即時洞察潛在問題。此自動化流程可實現快速偵測,除了能夠節省時間,還能確保精確識別模型中所有需要關注的區域。
SEALS 識別的逸流
SEALS 方法提供了一種高效的方式來視覺化並修正模型內的逸流路徑。如下圖所示,透過顯示密封逸流後的內部體積塊預覽,使用者可以調整內部體積塊的位置,確保模型達到所需的形狀與精度。
密封逸流後的內部體積塊預覽
在識別出幾何內的逸流並透過預覽確認內部體積塊後,使用者即可輕鬆地透過一個步驟封閉逸流路徑。此流程會密封逸流並區分內、外網格區域。原本統一的網格化體積塊隨後會分成兩個截然不同的區域:如下圖所示的內部體積塊 (以紅色描繪) 與外部體積塊 (以藍色描繪)。
分隔的體積塊 - 藍色 - 外部體積塊,紅色 - 內部體積塊
最後,在分隔體積塊之後,使用者可以選擇要保留哪一個 (些) 體積塊來進行後續模擬。在此案例中,我們將刪除拖車內部體積塊,並保留外部體積塊以進行外部空氣動力模擬。下圖展示了網格的橫截面視圖,反白顯示了前圖原始網格化體積塊與下圖排除內部體積塊後的網格化區域之間的差異。
執行 SEALS 之後
封閉逸流之後,使用者便可設定物理與邊界條件並繼續模擬。