Creación de mallas
La malla del árbol binario es la técnica de creación de mallas patentada que se puede utilizar para crear una malla dentro, fuera o tanto dentro como fuera de cualquier geometría estanca definida por una superficie CAD. La técnica comienza con una sola celda padre hexagonal que abarca las geometrías de interés. A continuación, la creación de mallas subdivide o corta secuencialmente generaciones sucesivas de celdas hasta que se consigue la resolución y representación deseadas de la superficie original.
El generador de mallas del árbol binario proporciona una reproducción precisa de la geometría original, pero conserva lo siguiente:
• Aristas basadas en el ángulo de la arista crítica
• Curvatura basada en la resolución de curvatura
El generador de mallas del árbol binario proporciona rejillas de alta calidad para conseguir una eficacia y una precisión numéricas. El generador de mallas del árbol binario es eficaz a la hora de crear una malla para las formas arbitrarias más complejas, a excepción de las geometrías que tienen una proporción dimensional alta, como 10,000:1.
Para generar una malla del modelo del dominio de fluido creado, seleccione Dominios (Domains) en el árbol de Flow Analysis. A continuación se muestran las opciones de creación de mallas:
• Teselación de superficie (Surface Tessellation): permite controlar la resolución de las superficies en el dominio seleccionado a través de las teselaciones. El tipo de teselación de superficie se selecciona de la siguiente manera:
1. Estándar: las entradas para el tipo estándar son Alturas de cuerda (Chord Heights) y Controles de ángulo (Angle Controls). Los valores por defecto son 0.01 y 0.5 para Controles de ángulo (Angle Controls) y Alturas de cuerda (Chord Heights), respectivamente.
2. FEM: lo controla el sistema variable "CFD_MESH_PERCENT" con un valor recomendado de 0.1.
3. Simulación: es el tipo de teselación preferido. Las entradas para este tipo de teselaciones son alturas de cuerda, controles de ángulo y tamaño de paso con valores por defecto de 0.01, 15 y 0.1, respectivamente. Si la curvatura no se captura incluso después de refinar la malla, se recomienda al usuario reducir el valor de estas entradas.
• Generación de malla (Mesh Generation): se incluyen las opciones disponibles para un dominio de fluido seleccionado en Dominios (Domains).
En Opciones de configuración (Setup Options), seleccione Normal Mode o Advanced Mode.
◦ Modo normal (Normal Mode): permite limitar las opciones disponibles. La configuración debería ser más fácil y menos propensa a errores.
◦ Modo avanzado (Advanced Mode): todas las opciones están disponibles.
Opciones del modo normal
|
Opción
|
Descripción
|
Valores
|
|---|---|---|
|
Crear/reemplazar malla (Create/Replace Mesh)
|
Malla nueva o almacenamiento de malla creada.
|
Malla nueva (New Mesh) o Store Build Mesh
|
|
Nombre de malla (Mesh Name)
|
Permite proporcionar un nombre de malla.
|
|
|
Ubicación de malla (Mesh Location)
|
Permite definir la ubicación de la malla.
|
Volúmenes interiores (Interior Volumes), Volúmenes exteriores (Exterior Volumes) o Todos los volúmenes (All Volumes)
|
|
Especificación de tamaño de celda (Cell Size Specification)
|
Permite determinar si se utilizan escalas de longitud relativa o absoluta para los parámetros de creación de mallas que requieren la longitud, como los que se indican a continuación:
• Tamaño máximo de celda (Maximum Cell Size)
• Tamaño mínimo de celda (Minimum Cell Size)
• Tamaño de celda en superficies (Cell Size on Surfaces)
|
Relativo a todas las superficies CAD (Relative to All CAD Surfaces), Relativo a todas las superficies CAD seleccionadas (Relative to Selected CAD Surfaces) o Absoluta (Absolute)
|
|
Ángulo crítico de arista (Critical Edge Angle)
|
Permite definir la precisión con la que el generador de mallas resuelve las aristas de las superficies CAD. Cuanto menor es el ángulo de la arista crítica, mejor es la resolución de la arista.
|
El valor por defecto es 30.
|
|
Resolución de curvatura (Curvature Resolution)
|
Permite definir la precisión con la que el generador de mallas resuelve las curvas de las superficies CAD.
|
El valor por defecto es 35.0.
|
|
Tamaño máximo de celda (Maximum Cell Size)
|
Permite definir el tamaño de las celdas a través de un volumen de malla. Se especifica en términos de Relativo a todas las superficies CAD (Relative to All CAD Surfaces), Relativo a todas las superficies CAD seleccionadas (Relative to Selected CAD Surfaces) o Absoluta (Absolute). Ninguna celda del volumen puede tener un lado de celda mayor que Tamaño máximo de celda (Maximum Cell Size).
|
El valor por defecto es 0.02.
|
|
Tamaño mínimo de celda (Minimum Cell Size)
|
Permite limitar el modo en que las celdas pequeñas pueden intentar resolver la geometría. El tamaño de celda mínimo se especifica en términos de Tamaño relativo (Relative Size) o también se aplica a todas las celdas de un volumen. Ninguna celda del volumen puede tener un lado de celda menor que Tamaño mínimo de celda (Minimum Cell Size).
|
El valor por defecto es 0.0007.
|
|
Tamaño de celda en superficies (Cell Size on Surfaces)
|
Permite controlar el tamaño de las celdas para todas las superficies de un volumen de malla. Tamaño de celda en superficies (Cell Size on Surfaces) se especifica en términos de Relativo a todas las superficies CAD (Relative to All CAD Surfaces), Relativo a todas las superficies CAD seleccionadas (Relative to Selected CAD Surfaces) o Absoluta (Absolute). Ninguna celda de la superficie puede tener un lado de celda mayor que el valor de Tamaño de celda en superficies (Cell Size on Surfaces).
|
El valor por defecto es 0.01.
|
|
Crear una zona de refinamiento (Create a Refinement Zone)
|
Permite controlar el tamaño de las celdas de la malla dentro de zonas definidas de un volumen. Se puede crear cualquier número de zonas de refinamiento. Las celdas de dentro de una zona se basan posteriormente en el valor de Tamaño de celda (Cell Size), que tiene una función similar a Maximum Cell Size.
Para controlar el tamaño y la posición de la zona de refinamiento, arrastre los puntos de control desde las zonas realzadas en la ventana gráfica.
Al crear una zona de refinamiento, se deben definir las cotas deseadas de la geometría de la zona y el tamaño de celda antes de la operación de creación de mallas. El valor especificado del tamaño de celda se aplica dentro de la zona en la que se va a crear la malla. Se crea una nueva zona cada vez que se pulsa en Refinamiento de zona de cuadro (Box Zone Refinement), Refinamiento de zona cilíndrica (Cylindrical Zone Refinement) o Refinamiento definido por el usuario (User Defined Refinement). Es posible quitar la zona seleccionando Quitar esta zona (Remove This Zone) de la lista Refinar opciones de zona (Refine Zone Options).
|
No, Box Zone Refinement, Cylindrical Zone Refinement o User Defined Refinement
|
|
Tamaño de celda en límites (Cell Size on Boundaries)
|
Permite controlar el tamaño de las celdas de límite generadas junto a una superficie CAD individual. Ninguna celda de límite de la superficie seleccionada puede tener un tamaño de celda mayor que el valor de Tamaño de celda en límites (Cell Size on Boundaries) correspondiente. Es una escala de longitud especificada en términos de Tamaño relativo (Relative Size) o Tamaño absoluto (Absolute Size). El valor de tamaño de celda en los límites que introduce el usuario se aplica únicamente para la superficie seleccionada. Los valores más pequeños proporcionarán una resolución mayor.
|
|
|
Caja (Bounding Box)
|
Para controlar el tamaño y la posición de la caja de los problemas de flujo externos, arrastre los puntos de control desde las zonas realzadas en la ventana gráfica.
|
|
|
Refinamiento mínimo de celda en límites (Min. Cell Refinement on Boundaries)
|
Limita el tamaño de celda mínimo al resolver una geometría CAD utilizando el generador de mallas general. También se utiliza para proporcionar el refinamiento local en superficies CAD que presentan pequeñas funciones, como brechas estrechas, curvatura nítida etc. Permiten definir el número de niveles por el que se reduce el valor de Tamaño mínimo de celda (Minimum Cell Size). Se ofrecen tres niveles distintos de limitación en Min. Cell Refinement on Boundaries: Refine One Level (mitad), Refine Two Levels (cuatro veces) y Refine Three Levels (ocho veces).
|
Opciones del modo avanzado
|
Opción
|
Descripción
|
Valores
|
||
|---|---|---|---|---|
|
Márgenes de la caja (Bounding Box Margins)
|
Permite controlar la manera en que se construye la caja. La caja es una caja imaginaria colocada alrededor de un volumen en el que se creará una malla. La caja es el punto inicial de la división de celdas posterior mediante la capacidad de creación de mallas del árbol binario.
|
Automático (Automatic),Uniforme (Uniform), Nonuniform o Diagonal Positions
|
||
|
Tamaño de celda cercana a aristas críticas (Cell Size near Critical Edges)
|
Permite controlar el tamaño de las celdas cerca de una arista crítica. Se trata de la arista resuelta por la malla en función del valor de Ángulo crítico de arista (Critical Edge Angle). Es una escala de longitud especificada en términos de Relativo a todas las superficies CAD (Relative to All CAD Surfaces), Relativo a todas las superficies CAD seleccionadas (Relative to Selected CAD Surfaces) o Absoluta (Absolute). Ninguna celda interior adyacente a la arista crítica puede tener un lado de celda mayor que el valor de Tamaño de celda cercana a aristas críticas (Cell Size near Critical Edges).
|
El valor por defecto es 0.02.
|
||
|
Tamaño de celda cercana a puntos críticos (Cell Size near Critical Points)
|
Permite controlar el tamaño de las celdas interiores cerca de un punto crítico. Es un punto donde conectan dos aristas críticas. Tamaño de celda cercana a puntos críticos (Cell Size near Critical Points) se especifica en términos de Relativo a todas las superficies CAD (Relative to All CAD Surfaces), Relativo a todas las superficies CAD seleccionadas (Relative to Selected CAD Surfaces) o Absoluta (Absolute). Ninguna celda interior cerca de un punto crítico puede tener un lado de celda mayor que el valor de Tamaño de celda cercana a aristas críticas (Cell Size near Critical Edges).
|
El valor por defecto es 0.02.
|
||
|
Cell Size on Surface Near Edges
|
Permite controlar el tamaño de las celdas de límite cerca de las aristas críticas. Cell Size on Surface Near Edges se especifica en términos de Relative to All CAD Surfaces, Relative to Selected CAD Surfaces o Absoluto (Absolute). Ninguna celda de límite adyacente a una arista crítica puede tener un lado de celda mayor que el valor de Cell Size on Surface Near Edges.
|
El valor por defecto es 0.02.
|
||
|
Cell Size on Edge Near Points
|
Permite controlar el tamaño de las aristas cerca de un punto crítico. Es un punto donde conectan dos aristas críticas. Cell Size on Edge Near Points se especifica en términos de Relative to All CAD Surfaces, Relative to Selected CAD Surfaces o Absoluto (Absolute). Ninguna arista adyacente a un punto crítico puede tener un lado de celda mayor que el valor de Cell Size on Edge Near Points.
|
El valor por defecto es 0.02.
|
||
|
Eje X de orientación del árbol (Tree Orientation X Axis)
|
Permite definir la orientación de la Caja (Bounding Box). La nueva orientación del eje X de la caja se define después de proporcionar los componentes X, Y y Z de un vector.
|
El usuario proporciona los componentes X, Y y Z de un vector.
|
||
|
Eje Y de orientación del árbol (Tree Orientation Y Axis)
|
Permite definir la orientación de la Caja (Bounding Box). La nueva orientación del eje Y de la caja se define después de proporcionar los componentes X, Y y Z de un vector.
|
El usuario proporciona los componentes X, Y y Z de un vector.
|
||
|
Node Merge Tolerance (Distance)
|
Permite definir la tolerancia a la que dos nodos se combinan en un punto único. Se especifica en términos de Relativo a todas las superficies CAD (Relative to All CAD Surfaces), Relativo a todas las superficies CAD seleccionadas (Relative to Selected CAD Surfaces) o Absoluta (Absolute).
|
El valor por defecto es 0.000070.
|
||
|
Refine Cells next to Boundary Cells
|
Permite refinar las celdas de la transición de un valor de Límite (Boundary) al siguiente de modo que sean del mismo orden en tamaño. Refine Cells next to Boundary Cells se especifica en términos de Relative to All CAD Surfaces, Relative to Selected CAD Surfaces o Absoluto (Absolute).
|
No o Sí (Yes)
|
||
|
Proporción dimensional de celdas paralelas (Parallel Cell Aspect Ratio)
|
Permite controlar la proporción dimensional de las celdas. Proporción dimensional de celdas paralelas (Parallel Cell Aspect Ratio) permite controlar la densidad de la malla cerca de las superficies de volumen de control.
|
Un valor entre 1 y 8. El valor por defecto es 2.
|
||
|
Proporción máxima de celda (Maximum Cell Proportion)
|
Permite controlar la malla y limitar la proporción dimensional de las celdas.
|
El usuario proporciona los componentes X, Y y Z de un vector.
|
||
|
Opciones de subfunción (Sub-feature Options)
|
Permite controlar las subfunciones de agrupación. Al seleccionar Combinadas con parches (Combined with Patches), el valor de Opciones de subfunción (Sub-feature Options) conecta las subfunciones con la superficie más próxima. Las opciones Parches de separación (Separate Patches) y Volúmenes de separación (Separate Volumes) muestran las subfunciones como valores de Límite (Boundary) y Volumen (Volume) separados.
|
Combinadas con parches (Combined with Patches), Parches de separación (Separate Patches) o Volúmenes de separación (Separate Volumes)
|
||
|
Nombre de volumen por prefijo de superficie (Volume Name by Surface Prefix)
|
Permite activar la asignación de nombres de volúmenes basados en el prefijo de los nombres de superficie CAD.
|
No o Sí (Yes)
|
||
|
Opciones de volumen (Volume Options)
|
Permite controlar la retención de volúmenes durante la creación de mallas. Varios volúmenes (Multiple Volumes) permite conservar todos los volúmenes y es la opción por defecto.
|
Varios volúmenes (Multiple Volumes), Volumen más grande (Biggest Volume) o Único volumen (Single Volume)
|
||
|
Orden de volúmenes por tamaño (Volume Order by Size)
|
Permite ordenar los volúmenes en función del tamaño de malla, en el árbol de Flow Analysis.
|
No o Sí (Yes)
|
Creación de la interfaz
Una interfaz es un límite interno de un modelo. Se encuentra dentro de un volumen o conecta dos volúmenes independientes. Se conectan las celdas de la malla a cada lado de la interfaz.
Existen dos tipos de interfaces:
• Interfaz (Interface) interna: se crea automáticamente durante la generación de la malla cuando las celdas están a cada lado de una superficie CAD. Las interfaces internas se crean de dos maneras:
◦ Cuando una superficie CAD aislada está dentro de un volumen cerrado como, por ejemplo, una placa dentro de un cubo.
◦ Cuando las superficies CAD que definen un volumen cerrado están dentro de otro volumen mayor como, por ejemplo, una esfera dentro de un cubo. El generador de mallas general crea dos volúmenes donde la superficie de la esfera es una interfaz interna entre los dos volúmenes.
• Mismatched Grid Interface (MGI): permite conectar dos volúmenes desconectados de modo que el flujo pase entre ellos. Para crear las MGI, pulse en 
Conectar límites seleccionados vía MGI (Connect Selected Boundaries via MGI). Las MGI aparecen debajo de Condiciones de límite (Boundary Conditions) en el árbol de Flow Analysis. Para una MGI definida en el panel de propiedades que se ha seleccionado, se especifican las siguientes opciones:
Conectar límites seleccionados vía MGI (Connect Selected Boundaries via MGI). Las MGI aparecen debajo de Condiciones de límite (Boundary Conditions) en el árbol de Flow Analysis. Para una MGI definida en el panel de propiedades que se ha seleccionado, se especifican las siguientes opciones:◦ Método de proyección (Projection Method): hay tres métodos de proyección, Automático (Automatic), Plano (Planar) y Cilíndrico (Cylindrical):
▪ Automático (Automatic): permite seleccionar automáticamente la superficie de proyección utilizada para conectar límites.
▪ Plano (Planar): permite utilizar un plano como superficie de proyección para conectar límites. Hay dos opciones de Plano (Planar):
Posición (Position): permite determinar la posición de la superficie de proyección plana que se utiliza en el método plano para conectar límites.
Normal al límite (Boundary Normal): permite determinar la orientación de la superficie de proyección plana que se utiliza en el método plano para conectar límites. Es relativo a la superficie de proyección de la interfaz de rejilla discrepante. Hay que tener cuidado con no confundir Normal al límite (Boundary Normal) con las normales locales de las caras de límite.
▪ Cilíndrico (Cylindrical): permite utilizar un cilindro como superficie de proyección para conectar límites.
Radio cilíndrico (Cylindrical Radius): permite determinar el radio de la superficie de proyección cilíndrica que se utiliza en el método cilíndrico para conectar límites.
Centro cilíndrico (Cylindrical Center): permite determinar la posición de la superficie de proyección cilíndrica que se utiliza en el método cilíndrico para conectar límites.
Vector de eje (Axis Vector): permite determinar la orientación de la superficie de proyección cilíndrica que se utiliza en el método cilíndrico para conectar límites.
◦ Tolerancia de proyección (Projection Tolerance): distancia máxima entre la cara del límite local y la superficie de proyección. Para conectarse a través de la interfaz de rejilla discrepante, los dos límites deben estar más cercanos que la tolerancia de proyección. Las caras de límite que estén más lejos de la superficie de proyección que esta tolerancia no se conectan a través de la interfaz de rejilla discrepante.
◦ Tolerancia de normal (Normal Tolerance): el ángulo entre dos límites debe ser menor que la tolerancia normal para que los límites se conecten a través de interfaz de rejilla discrepante.
◦ Tolerancia de distancia de cara (Face Distance Tolerance): la distancia entre dos caras de celda cualesquiera de dos límites debe ser menor que la tolerancia de la distancia entre caras para que los límites se conecten a través de la interfaz de rejilla discrepante.
◦ Tolerancia de normal de cara (Face Normal Tolerance): el ángulo entre la normal de dos caras de celda cualesquiera de límites opuestos debe ser menor que la tolerancia de la normal de las caras para que los límites se conecten a través de la interfaz de rejilla discrepante.
 | La superficie de proyección determinada por el método de proyección solo se utiliza para asignar los límites. No tiene que estar entre los límites para crear la conexión. |
Restauración de malla de volumen
El movimiento de la malla es el cambio dependiente del tiempo de la malla del volumen para resolver flujos transitorios. El movimiento de la malla se realiza en el panel de propiedades mediante Restauración de malla de volumen (Volume Remesh). Para especificar el método del movimiento de la malla, siga los pasos que se indican a continuación:
1. En el árbol de Flow Analysis, en Dominios (Domains), seleccione el volumen.
2. En el panel de propiedades, en la ficha Modelo (Model), pulse en Común (Common).
3. Defina Restauración de malla de volumen (Volume Remesh) en Restauración de malla de volumen (Volume Remesh).
4. Seleccione el método.
La malla de un volumen se puede restaurar mediante uno de los siguientes métodos:
• Traslación (Translation): permite trasladar un volumen seleccionado y la malla asociada. El movimiento lo define un desplazamiento o una velocidad.
• Rotación (Rotation): permite rotar un volumen seleccionado y la malla asociada como función de tiempo. Los parámetros asociados a la rotación se indican a continuación:
◦ Dirección de rotación (Rotational Direction): permite determinar la dirección de rotación para el volumen rotativo. Se puede seleccionar sentido horario, sentido antihorario o ambas direcciones.
◦ Rotational Speed: permite determinar la magnitud (y en algunos casos, la dirección) de rotación del volumen. Un valor negativo de velocidad rotativa corresponde a una rotación en sentido antihorario cuando Dirección de rotación (Rotational Direction) se define en Ambas direcciones (Both Directions). Este valor se especifica como rpm o expresiones.
◦ Centro de rotación (Rotational Center): permite especificar el centro rotativo del volumen rotativo. Este valor se especifica en términos de una coordenada que se encuentra sobre el eje rotativo.
◦ Vector de eje de rotación (Rotational Axis Vector): permite especificar el vector del eje rotativo para la rotación del volumen. Los valores son los componentes del vector del eje rotativo.
• Compresión/expansión (Compression/Expansion): permite deformar un volumen en función de una longitud de escala y un punto de referencia. La longitud de escala es la longitud máxima del volumen expandido o comprimido. El movimiento de compresión/expansión estira la forma del volumen seleccionado de manera uniforme en las tres direcciones alrededor de un punto de referencia.
• Movimiento compuesto (Composite Motion): permite deformar un volumen en función de un punto de referencia y uno, dos o tres puntos de dirección. Este método estira la forma del volumen seleccionado mediante un punto de referencia y uno, dos o tres puntos de estiramiento que estiran el sistema de coordenadas {x,y,z} como si fuera elástico.
• By Dynamics: permite deformar o mover un volumen como una función de tiempo según el movimiento definido mediante un módulo de dinámica Translation (1 DOF) o Rotational (1 DOF) seleccionado.
• Radial Motion(Cylinder): permite deformar el volumen del anillo en función del movimiento del cilindro interior con respecto al cilindro exterior fijo. Los parámetros asociados a Radial Motion(Cylinder) se indican a continuación:
◦ Desplazamiento (Displacement): función {x, y, z} para desplazar el cilindro en movimiento.
◦ Centro de cilindro (Center of Cylinder): centro del cilindro en movimiento.
◦ Vector de eje de cilindro (Cylinder Axis Vector): eje común del cilindro en movimiento y del fijo.
◦ Radio de cilindro móvil (Radius of Moving Cylinder): radio del cilindro que se moverá.
◦ Radius of Stationary Cylinder: radio del cilindro (exterior) fijo.
◦ Brecha mínima (Minimum Gap): distancia mínima entre los dos cilindros.
• Expresión (Expresión): permite deformar un volumen según las expresiones definidas por el usuario para las coordenadas {x, y, z}. De este modo, se mueven las coordenadas {x, y, z} de un volumen seleccionado y la malla asociada como función de tiempo, según las expresiones para cada coordenada. Las nuevas posiciones de las coordenadas se basan en sus coordenadas originales {x, y, z} que no cambian durante la restauración de la malla.
• Fichero de rejilla externo (External Grid File): la deformación de un volumen se especifica a través de ficheros externos. Las coordenadas {x, y, z} de un volumen seleccionado y la malla asociada se mueven según lo que indica un fichero de rejilla externo. Las opciones asociadas a Fichero de rejilla externo (External Grid File) son las siguientes:
◦ Nombre base (Base Name): nombre base de todos los ficheros externos.
◦ Ficheros encontrados (Files Found): número de ficheros que se leerán.
◦ Header Lines: número de líneas que preceden a las coordenadas {x, y, z} en el fichero externo.
◦ Cíclico (Cyclic): los ficheros se leen repetidamente para cada ciclo si se selecciona Sí (Yes).
| | El nombre del fichero de rejilla externo debe tener el formato de <BaseName><number>. En el fichero se incluyen las coordenadas con la línea de cabecera que indica el número de puntos en el fichero correspondiente. |