祝融FDS入门教程 - 如何创建网格

建立火灾模型接下来就是定义网格了。网格定义了FDS模拟模型所需的三维计算域。FDS采用网格对模型进行单元分解，再利用各单元进行一系列计算。通常情况下，单元尺寸越小，FDS模拟给出的输入精度越高，但同时也增加了完成仿真的时间，这项规则还有一些例外，但是我们这里并没有涉及那些例外。

这一取舍使得网格定义成为定义模型时将做出的更重要的工程选择之一。您要在模拟的时间和模型的精度之间选择网格尺寸大小。

对于本教程，我们将保持简单。因为这是一个很简单的模型，我们将创建一个均匀的网格，而不必太担心这里的平衡行为。该模型相当小，即使使用精细的网格，模拟时间也会很短，并且在教程中不考虑精度。

1.1 创建网格

要创建网格，请执行以下步骤：

• 使用模型工具栏中的“网格”小工具，在3D视图界面拖动创建网格或单击导航视图中的“网格”选项，单击“新建”，打开右侧编辑网格属性框。

图21 创建网格

默认情况下，祝融FDS将使用检查到的模型的Max和Min几何边界创建网格。在大多数使用计算流体动力学工具（如FDS）的场景中，您需要在模型边缘和计算域边界之间留出物理间隙，以允许任一边界层开发。 我们将在这里制造这一差距：

• 点击已创建的网格“网格01”中，在右侧显示网格编辑属性栏。
• 在几何属性模块中，将“Min X”设置为-3.0。
• 将“Max X”设定为8.0。
• 将“MinY”设置为-3.0。
• 将“Max Y”设定为8.0。
• 将“Min Z”设定为-0.2。
• 将“Max Z”设定为8.2。

图22 展开网格

网格现在略微扩展，偏离了模型的边界。 请注意此处的例外是网格的Min Z。 这是我们网格的底部，对于这个模型它代表地面。 因为我们对地下效应不感兴趣，所以我们将此值精准设置为模型的Min Z 值。

设置网格的边界后，后一步是设置单元格大小， 此网格的当前单元格大小为 0.44m x 0.44m x 0.56m。 对于每个维度，这表示网格的总长度除以该方向上的单元格数。 以 X 维为例，是将 X 范围除以 X 方向上的单元格数的结果。

要更改单元格大小，我们需要更改每个维度中的单元格数量，为此：

• 在“网格01”综合属性模块中。
• 将 X 单元格设置为50 。
• 将 Y 单元格设置为 50。
• 将 Z 单元格设置为 40。

图23 更改网格的单元格数量大小

请注意这对网格的影响。单元格大小已从0.44m x 0.44m x 0.56m更改为0.22m x 0.22m x 0.21m。单元格的每个尺寸都被切成两半。但是，请注意网格单元数的变化，增加了八倍，从12500增加到100000个。这种变化将提高模拟的准确性，但也会增加计算成本。

注意：

您也可以通过单击显示每个维度大小的“单元格大小”蓝色文字的超链接来设置单元格尺寸。在下方弹出的“单元格尺寸”输入框中，输入指定的单元格的边长，祝融FDS将进行计算，以获得给定网格大小的该大小的单元格数量。

现在，网格已经设置好，可以使用了。