Mosaic-Vernetzungstechnologie

Präzision und Berechnungszeit sind die kritischen Faktoren bei der Simulation von Computational Fluid Dynamics (CFD), wobei beides sehr stark abhängig von den Netzmerkmalen ist. Es sind unterschiedliche Vernetzungselement-Typen erforderlich, um verschiedene Geometrien und Strömungsregime zu berechnen. Der Übergang zwischen unterschiedlichen Elementtypen erwies sich bislang aber als Herausforderung. Bei den Übergangszonen verließ man sich meist auf nicht konforme Schnittstellen oder auf Tetraeder. Dabei kam es aber zu Problemen mit der Netzqualität und einer übermäßig hohen Anzahl an Zellen. Die Ingenieure mussten deshalb oft einen herkömmlicheren Elementtyp als Kompromiss wählen, um die Anzahl der Netzübergänge zu reduzieren.

Die Mosaic-Technologie von ANSYS bietet eine Lösung, indem unterschiedliche Typen von Netzen mit allgemeinen Polyeder-Elementen automatisch verknüpft werden. Die Vernetzungstechnologie von Mosaic verfügt über das Potenzial, viele neue interessante Kombinationen von Vernetzungselementen zuzulassen. Damit können zunehmend komplexere Teile genauer und schneller berechnet werden.

Die neue Poly-Hexcore-Funktion in ANSYS Fluent nutzt erstmalig diese Technologie, um den Hauptbereich mit Octree-Hex-Netzen zu füllen, in der Grenzschicht ein hochqualitatives mehrschichtiges Poly-Prismen-Netz beizubehalten und die beiden Netze durchgängig mit allgemeinen Polyeder-Elementen zu verbinden.

Mosaic verbindet beliebige Netze mit Polyeder-Elementen ‒ White Paper

ANSYS Fluent Mosaic Technologie

Die Vernetzungstechnologie von Mosaic verbindet Hexaeder-Elemente im Massenbereich und isotropische Elemente in den Grenzschichten mit Polyeder-Elementen auf durchgängige Weise.

Im nachfolgenden Beispiel ist der Vergleich an einem Flammenhalter zu sehen, bei dem Poly-Hexcore mit Mosaic-Technologie und konventionelle Vernetzungstechnologie aus Polyedern einander gegenübergestellt werden. Das Mosaic-Netz wies weniger und hochqualitativere Zellen auf. Dies bedeutete eine Speichereinsparung von 30 % und eine doppelt so schnelle Berechnung bei gleichzeitig höherer Genauigkeit.

Reines Polyeder-Netz (links) und Poly-Hexcore-Netz (rechts)

Reines Polyeder-Netz (links) und Mosaic Poly-Hexcore-Netz (rechts)