SimLab 二次開發助力快速創建風扇葉片流體域網格

 

SimLab 擅長為複雜結構劃分四面體網格，包括結構網格和流體網格。本文將介紹使用SimLab 為風扇葉片快速創建流體域的方法，分手動創建和用代碼自動創建兩部分。

 

 1  手動創建風扇葉片流體域 

要創建如圖所示風扇葉片的流體域，可使用Geometry > Body > Create > Bounding Body > Cylinder 工具。整個過程需要兩步：

創建圓柱形流體域面網格；
生成帶邊界層的流體域實體網格。

風扇葉片模型

風扇葉片流體域網格

風扇葉片整體呈圓柱形，創建圓柱流體域過程中，需手動設置圓柱體軸線、高度和半徑等圓柱尺寸參數，同時還需定義流體域網格尺寸參數，之後點擊OK即可創建圓柱體流體域表面網格。

生成圓柱形流體域面網格後，使用Mesh > 3D Mesh > CFD 工具即可劃分帶邊界層的流體域實體網格。

整個過程中除選擇圓柱形流體域軸線需要手動操作外，其餘操作都可通過代碼自動實現。如果希望整個過程全部通過代碼自動完成，應該如何實現呢？

 

 2  自動創建風扇葉片流體域 

SimLab 目前無法自動識別風扇葉片的軸線方向，也不提供相應的接口，因此基於上述手動創建流體域網格的方法很難實現自動化，需要換一種思路以獲取圓柱流體域的軸線方向。

除Geometry > Body > Create > Bounding Body > Cylinder 工具外，SimLab 提供另一種工具對零件進行包絡：Electronics > Simplification > Simplify 工具可快速將零件簡化為長方體/圓柱體。簡化為長方體工具與實際零件貼合更好，因此本文先將風扇葉片簡化為長方體，然後取長方體6個面中面積最大的面的法向作為圓柱形流體域軸線方向。

自動生成流體域網格思路如下：

使用Electronics > Simplification > Simplify > Box 將零件簡化為長方體，識別面積最大的面法向方向作為圓柱形流體域軸線方向；
取長方體面積最大面邊長的2√2倍為圓柱形流體域直徑(此參數可根據需要進行調整)；
取長方體高的5倍為圓柱形流體域高度(此參數可根據需要進行調整)；
使用Electronics > Simplification > Simplify > Cylinder 將零件簡化為圓柱體，使用SimLab 自帶API getCylindricalFaceAttributes 獲取風扇葉片中心點作為圓柱體中心點；
根據軸線、直徑、高度以及中心點4個參數，使用Electronics > Simplification > Simplify > Cylinder 工具生成圓柱形流體域面網格；
使用Mesh > CFD 工俱生成帶邊界層的流體域實體網格。

根據上述思路，先進行手動操作，使用Scripting > Record 工具錄製操作過程代碼，然後使用Python 語言進行編輯，使代碼能適用於不同模型。

 

 3  代碼運行 

代碼運行影片如下：

 

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