Gittergenerierung

Was ist Gittergenerierung?

Rechengitter sind die Voraussetzung für die Anwendung der Numerischen Strömungssimulation. Dabei wird das zu berechnende Volumen in beliebig viele Teilvolumina (Zellen) zerlegt. Es werden verschiedene Formen von Rechengitterzellen angeboten und benutzt. Am häufigsten Verwendung finden Dreiecke und Rechtecke (2-dimensional) bzw. Tetraeder und Quader (engl. Hexaeder).

Gitterzellentypen und Rechengitter
2D-Zelltypen 3D-Zelltypen Rechengitter

Dreieck

Dreieck

Tetraeder

Tetraeder

Tetraeder

Tetraeder

Quadrat

Quadrat

Hexaeder

Hexaeder

Hexaeder

Hexaeder

Durch die Komplexität der zu vernetzenden Geometrien weichen die Gitterzellen von ihrer idealen Form ab. Bestimmte Qualitätsmerkmale sollten eingehalten werden.

Gitterzellentypen und Qualität. Beispiel für 2-dimensionales Rechengitter.

Gute Qualität

Schlechte Qualität

Quadrat

 
Zu langer Hexaeder

Zu lang
Verzerrter Hexaeder

Verzerrt

Gute Qualität

Schlechte Qualität



Gleichmäßiges Gitter
Quadrat

Gittersprünge

Eine gute Gitterqualität ergibt eine...
  • Hohe Lösungsgenauigkeit
  • Verringerung der Rechenzeiten

Gittergenerierung mit Ansys ICEM CFD

Die Erzeugung der Rechengitter folgt einem bestimmten Ablauf.

Importieren eines Geometriemodells auf Basis verschiedener kommerzieller CAD-Tools
Modifikation und Reparatur der CAD-Daten

Brandmelder

Modifiziertes CAD-Modell eines Brandmelders

Erstellung eigener komplexer Geometrien
Erzeugung eines Tetraeder-Rechengitters

Brandmelder

Oberflächengitter auf einem Brandmelder

Vorteile:
  • Vollautomatisch
  • Schnell
  • Geringer Personalaufwand
  • Für sehr komplexe Geometrien verwendbar
Nachteile:
  • Gezielte Steuerung von Feinheit und Qualität ist begrenzt
  • Gelegentlich Konvergenzprobleme und eingeschränkte Lösungsgenauigkeit

Erzeugung eines Hexaeder-Rechengitters

Brandmelder

Umgebung eines Brandmelders mit Blockstruktur und Schnitt durch das Hexaedergitter

Vorteile:
  • Halbautomatisch
  • Gezielte Steuerung von Feinheit und Qualität
  • Gezielte lokale Beeinflussung der Netzstruktur
  • Hohe Lösungsgenauigkeit
Nachteil:
  • Hoher Personalaufwand für ungeübte Benutzer

Gitteroptimierung von strukturierten und unstrukturierten Rechengittern zur Verbesserung der Qualität

Zusammenfügen beider Netzstrukturen und Output für verschiedene Solvertypen

Brandmelder

Brandmelder und Umgebung - Schnitt durch das zusammengefügte Tetraeder- und Hexaedergitter

Wir bieten

Gittergenerierung industrieller Geometrien als Dienstleistung
Schulung in Gittergenerierung mit Ansys ICEM CFD
Hohe zeitliche Flexibilität
Enge Zusammenarbeit mit den Unternehmen
Erstellen von Rechengittern bis zu 50 Millionen Zellen
Qualitativ hochwertige Rechengitter mit dem Ziel einer schnellen Lösungungskonvergenz und dem Ziel einer hohen Genauigkeit
Auflösen von feinen Strukturen (auch Strömungsstrukturen), um die "Wirklichkeit" optimal zu treffen

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