网格划分策略与网格质量检查 判断网格质量的方面有： Area 单元面积，适用于 2D 单元，较为基本的单元质量特征。 Aspect Ratio 长宽比，不同的网格单元有不同的计算方法，等于 1 是最好的单元，如正三 角形，正四边形，正四面体，正六面体等；一般情况下不要超过 5：1. Diagonal Ratio 对角线之比，仅适用于四边形和六面体单元，默认是大于或等于 1 的，该 值越高，说明单元越不规则，最好等于 1，也就是正四边形或正六面体。 Edge Ratio 长边与最短边长度之比，大于或等于 1，最好等于 1，解释同上。 EquiAngle Skew 通过单元夹角计算的歪斜度，在 0 到 1 之间，0 为质量最好，1 为质量最 差。最好是要控制在 0 到 0.4 之间。 EquiSize Skew 通过单元大小计算的歪斜度，在 0 到 1 之间，0 为质量最好，1 为质量最 差。2D 质量好的单元该值最好在 0.1 以内，3D 单元在 0.4 以内。 MidAngle Skew 通过单元边中点连线夹角计算的歪斜度，仅适用于四边形和六面体单元， 在 0 到 1 之间，0 为质量最好，1 为质量最差。 Size Change 相邻单元大小之比，仅适用于 3D 单元，最好控制在 2 以内。 Stretch 伸展度。通过单元的对角线长度与边长计算出来的，仅适用于四边形和六面体单 元，在 0 到 1 之间，0 为质量最好，1 为质量最差。 Taper 锥度。仅适用于四边形和六面体单元，在 0 到 1 之间，0 为质量最好，1 为质量最 差。 Volume 单元体积，仅适用于 3D 单元，划分网格时应避免出现负体积。 Warpage 翘曲。仅适用于四边形和六面体单元，在 0 到 1 之间，0 为质量最好，1 为质量最 差。 以上只是针对 Gambit 帮助文件的简单归纳，不同的软件有不同的评价单元质量的指标，使 用时最好仔细阅读帮助文件。 另外，在 Fluent 中的窗口键入：grid quality 然后回车，Fluent 能检查网格的质量，主 要有以下三个指标： 1.Maxium cell squish: 如果该值等于 1，表示得到了很坏的单元； 

2.Maxium cell skewness: 该值在 0 到 1 之间，0 表示最好，1 表示最坏； 3.Maxium 'aspect-ratio': 1 表示最好。 关于网格划分在数值仿真中的重要性，在此就不多说了，相信做这个的版友都了解。下面 我就说说 GAMBIT 学习和使用的一点感受吧。欢迎批评指正和补充，谢谢！ 首先，在网格划分之前，你最好从数值仿真的全局出发，比如精度要求，计算时间要求， 机子配置等等，思考一下是使用结构网格，还是非结构网格，抑或是混合网格；因为这关 系到接下来的网格划分布置和划分策略。然后，在确定了网格类型之后，就是根据模型情 况，构思一下网格拓扑，就是自己要明确最终想得到什么样的网格，比如翼型网格，是 C 型，还是 O 型；一个圆面是想得到“内方外圆”的铜钱币类型的网格，还是一般的网格， 等等。这一步有时可能不太清楚，自己有时都不知道什么样的网格拓扑是合适的，那就需 要平时多看看这方面的帖子，收集一些划分比较好的网格图片，体会体会。确定了网格拓 扑之后，对模型进行划分网格前的准备，比如分割啊，对尺度小对计算结果影响不大的次 要几何进行简化，等等。 接着，划分网格。划分网格都是从线网格，面网格，到体网格的；线网格的划分，也就是 网格节点的布置，对网格的质量影响比较大，比如歪斜，长宽比，等等，节点密度在 GAMBIT 中可以通过很多的方法进行控制调整，大家可以看相关的资料。面网格的划分， 非结构的网格咱就不说了，结构网格可能有时比较麻烦，这就要求大家最好对那几种网格 策略比较了解，比如 Quad-Map 划分方法所适用的模型形状，在划分的时候对顶点类型及 网格节点数的要求（Quad-Map，适用于边数大于或等于 4 的面，顶点要求为 4 个 End 类 型，其他为 Side 类型，对应边的网格节点数必须相等），以此类推，其他的划分方法也有 这方面的要求以及适合的形状。当出现了不能划分的时候，可以根据 GAMBIT 给的提示进 行修改顶点类型或网格节点数来满足划分方法的要求。如果实在不能划分，则退而求其 次，改用其他方法进行划分或者对面进行分割；等等。关于体网格的划分，与面网格划分 所要注意的东西类似。另外，根据我个人的经验，如果模型比较简单规则，大家最好尽量 使用结构网格，比较容易划分，计算结果也比较好，计算时间也相对较短；对于复杂的几 何，在尽量少的损失精度的前提下，尽量使用分块混合网格。在使用分块混合网格时注意 两点：1）近壁使用边界层网格，这对于近壁区的计算精度很有帮助，尽管使用足够多的非 结构网格可以得到相同的结果（倘若在近壁区使用网格不当，那个湍流粘性比超过限定值 的警告就可能出现）；2）分块网格在分块相邻的地方一定要注意网格的衔接要平滑，相邻 网格的尺寸不能相差太大，尽量控制在 1.2 左右。否则在计算时容易出现不收敛或者高连 续方程残差的问题。最后，一定要记得预览检查网格的质量。如果网格的质量不好，你就 不要抱着侥幸的心理交给 Fluent 计算了，那肯定是算不好的。所以划分网格要有耐心，不 断地调整，直到满足要求为止。原本我以为这一条大家都很在意，经过一段时间的论坛问 题观察，其实不然，有很多版友随便划分个网格就急切地导入到 Fluent 中计算，出问题是 理所当然的，但提出的很多问题，有时实在让人无能为力，帮不上忙。再说一遍，一定要 检查网格质量，如果不满足要求，就不要导入到 Fluent 中计算了。一点小知识： 

1. Fluent 检查网格质量的方法，网格导入 Fluent 中之后，grid->check，可以看看网格大 致情况，有无负体积，等等；在 Fluent 窗口输入，grid quality 然后回车，Fluent 会显示 最主要的几个网格质量。在这里我谈一下，Fluent 计算对网格质量的几个主要要求： 1）网格质量参数： Skewness （不能高于 0.95，最好在 0.90 以下；越小越好） Change in Cell-Size （也是 Growth Rate，最好在 1.20 以内，最高不能超过 1.40） Aspect Ratio （一般控制在 5：1 以内，边界层网格可以适当放宽） Alignment with the Flow（就是估计一下网格线与流动方向是否一致，要求尽量一致，以 减少假扩散） 2）网格质量对于计算收敛的影响： 高 Skewness 的单元对计算收敛影响很大，很多时候计算发散的原因就是网格中的仅仅几 个高 Skewness 的单元。 举个例子：共有 112,000 个单元，仅有 7 个单元的 Skewness 超过了 0.95，在进行到 73 步迭代时计算就发散了！ 高长宽比的单元使离散方程刚性增加，使迭代收敛减慢，甚至困难。也就是说，Aspect Ratio 尽量控制在推荐值之内。 3）网格质量对精度的影响： 相邻网格单元尺寸变化较大，会大大降低计算精度，这也是为什么连续方程高残差的原 因。 网格线与流动是否一致也会影响计算精度。 4）网格单元形状的影响： 非结构网格比结构网格的截断误差大，因此，为提高计算精度计，请大家尽量使用结构网 格，对于复杂几何，在近壁这些对流动影响较大的地方尽量使用结构网格，在其他次要区 域使用非结构网格。 2. 不要使用那些书上写的 y+与 yp 的计算公式，那个公式一般只能提供数量级上的参考。 推荐大家使用 NASA 的粘性网格间距计算器，设定你想要的 y+值，它就能给你计算出第一 层网格高度，与计算结果的 y+很接近。 3. 关于边界层网格高度与长度的比例，有本 CFD 书上说，大概在 1/sqrt(Re)就可以；另 外，也有这种说法，在做粘性计算时，这个比值可以在 100-1000 之间，无粘有激波计算 时，这个比值要相应小点儿，在 10-100 之间，因为要考虑激波捕捉精度问题。 4. Gambit 中相关默认设置的修改，请参考本站帖子，Fluent 经典文档 White Papaers 中的 Gambit Defaults。 5.Size Function 介绍： 以下我推荐的这些资料，我觉得都是非常好的，学习 Gambit 划分网格，有以下的这些资 料应该就足够了。对于初学者，可以先好好看看 Gambit 中文帮助，以及线网格与面网格 划分及 Gambit 的培训讲稿；对于对 Gambit 已经有一定了解的版友，可以看看 Size Function 和剩下的讲稿资料，对 Gambit 有一个全新的认识。另外，如果大家在划分网格 时出了问题，请先看看 Gambit 的用户手册，学会自己解决问题；解决不了，再发帖提 

问。对于 Gambit 的一些琐碎的东西，建议大家好好看看 Gambit Tips & Tricks 这个讲 稿，你把 Tips 和 Tricks 翻译一下，就会明白我的用意了。对于要进行复杂几何网格划分 的版友，可以看看另一个讲稿 Meshing Complex Geometry，应该会比较有帮助。