Acelera tus simulaciones de Ansys Fluent con el mallado adaptativo

¿Qué es el mallado adaptativo?

La malla adaptativa es un método para refinar la malla de una simulación basada en la solución. Este esquema en Ansys Fluent le permite comenzar desde una malla muy gruesa y refinar dinámicamente regiones de alto gradiente.

La adaptación de malla dinámica se puede utilizar en combinación con el método de adaptación de malla no estructurada poliédrica (PUMA). PUMA no se basa en ninguna plantilla para el refinamiento, lo que no limita este método de adaptación a tipos de elementos específicos. Una malla también se puede engrosar después de haberla refinado.

Las mejores prácticas para aplicaciones multifásicas y de combustión se han integrado en el panel de configuración de adaptación de malla de Ansys Fluent en la última versión, Ansys 2021 R2, lo que da como resultado:

• + Hasta un 70 % de reducción del recuento de células
• + Aceleración de hasta 4X para casos de estado estacionario

Mallado adaptativo en acción

El Sandia Flame D es un caso de prueba de llama de chorro de aire/metano de difusión turbulenta rico en combustible. Se inyecta una llama piloto entre las entradas de metano y aire. Se realizaron dos pruebas utilizando dos mallas gruesas diferentes para analizar su precisión y la diferencia de recuento de células final.

El procedimiento de adaptación de malla refinó automáticamente la malla en regiones críticas a mallas de nivel LES, incluida la zona de reacción, la capa de corte y la zona de recirculación. Vimos que ambos casos mostraron resultados precisos en comparación con los datos experimentales.

La solución de malla adaptativa de Fluent ha mostrado una reducción variable del recuento total de células del 30 al 70 %, en comparación con una malla LES fina no adaptada, en una serie de casos de flujo reactivo.

Desgranando el pulverizado

La adaptación de malla también se puede utilizar para ayudar a simular con precisión y eficiencia simulaciones multifásicas, como la de un chorro de líquido que se rompe. El modelo multifásico híbrido de volumen de fluido (VOF) a modelo de fase discreta (DPM) se utiliza junto con la adaptación de malla dinámica. El modelo VOF rastrea la interfaz líquido-gas mientras que el DPM es un solucionador separado que rastrea partículas discretas suspendidas en una fase Euleriana.

El corazón de este modelo de VOF a DPM es un algoritmo que busca grumos de líquido que se separan del cuerpo líquido principal del aerosol y luego los convierte en masas puntuales para un seguimiento posterior. Este método nos permite no rastrear la interfaz de gotas más pequeñas y reduce la necesidad de tener mallas muy finas.

Una segunda pieza importante de este modelo híbrido es el refinamiento y el engrosamiento de la malla dinámica. Las áreas de interfaz se rastrean con una malla fina y, una vez que se identifica una mancha para transferirla al modelo DPM, la malla local se reduce para que el recuento de celdas sea manejable.