导读：前不久，VIP群有人提问：“老师，NUMECA如何计算带蜗壳叶轮机呢”？笔者使用NUMECA FINE/Turbo（以下简称Turbo）软件解决叶轮机械气动性能仿真计算已有三年多，前期做的比较多的也就是轴流形式叶轮机械
去年开始至今年（2019年），笔者开始在做离心形式的叶轮机械了，离心式叶轮机械与轴流形式最大的区别就是，离心式带有一个蜗壳
蜗壳还算是一个几何较为复杂的非叶片部件了，在Turbo中，autogrid用以划分叶片部件的六面体结构网格，而非叶片部件六面体结构网格只能用igg来划分，因为Turbo本身就是一个全二阶精度结构网格求解器
蜗壳的六面体结构网格划分，无论利用何种软件，都是一种耐心和毅力的挑战，igg也不例外
特别是在多块的内部边界条件定义，还是和叶轮网格装配后的边界条件定义，操作起来也是够烦的
有时为保证网格质量，块的数量多起来，边界多起来后，可能存在求解器数值传递时的不通畅，最终导致求解不顺，残差不能有效下降甚至易上扬发散
这并不代表Turbo模式下的igg、autogrid对离心叶轮机械是束手无策的，igg对于非叶片部件的网格划分，能力是有目共睹的，特点是对于几何较为简单的冷却孔等结构
接下来，学习一下六面体结构网格划分思维
一、六面体结构化网格划分思维众所周知，在CFD计算领域，全六面体网格有着无可比拟的计算优势，特别是在网格数量、计算规模、计算精度、收敛速度等方面
虽然有着这么多优势，然而在全六面体结构化网格的生成上依然存在着巨大挑战
通常，在六面体结构化网格划分技术上，主要采用的是多块拓扑的思想，即插入一个六面体的拓扑块，并将拓扑块的点、线、面与实际几何的点、线、面映射关联起来，将容易划分六面体网格的拓扑块的六面体网格映射到几何上，与几何进行贴体，从而形成几何体的六面体网格
这里以某六面体网格划分软件为例，说明一下六面体网格划分的基本方法
第一步：导入图1所示的原始几何文件，该几何为一边倒圆的长方体
图1 原始几何第二步：插入一个六面体拓扑块，如图2所示
图2 拓扑块第三步：拓扑块与几何进行映射关联，如图3所示
几何的每每一条边与拓扑块的每一条边均需关联，需要反复利用鼠标点选
图3 拓扑块与几何的关联这仅仅是一个很简单的几何，进行到这里，大家可以看到，已经用到的鼠标操作就非常多了，反复的点选确定，实在是繁琐
然而，这并不是没有好的解决方案的
二、NUMECA IGG六面体结构化网格划分利器在这里向大家推荐一款全六面体结构化网格划分器NUMECA IGG
NUMECA IGG是NUMECA FINE/Turbo中的一个通用网格划分模块，是交互式几何和网格划分工具，在NUMECA叶轮机械解决方案中具有重要作用，是非叶片部件多块结构网格划分工具，是AutoGrid叶轮网格的编辑器，同样，NUMECA IGG也可为其他软件准备和划分高质量的六面体结构化网格
NUMECA IGG作为一款交互式几何和网格生成器，具备几何创建和网格划分功能，与常规的网格划分工具功能相似，作为NUMECA FINE/Turbo御用前处理模块，具备特定的功能
NUMECA IGG是准自动/交互式结构化多块网格生成器，采用结构网格块化生成技术，其自动吸附、投影功能使得对于任意复杂几何的网格轻松生成，其操作过程远优于边—>面—>体的网格生成过程
先进的网格光顺技术和蝶形网格技术，确保生成高质量的计算网格，并可通过可靠的网格质量检测工具进行检测
NUMEA IGG特点：支持多种CAD几何输入方便快捷的几何建模功能高质量多块结构化网格生成完全非匹配连接技术蝶形网格技术网格块之间的自动连接网格块的自动映射/投影网格块的合并/旋转…网格线对几何线的自动吸附多种边界条件定义方便快捷的网格质量检测和市面上的主流结构化六面体网格生成软件相比，NUMECA IGG最大的优势：1、方便快捷高效的块生成技术：自下而上，省去复杂拓扑思路的考虑
2、方便快捷高效的自动吸附和投影功能：自动吸附，方便调整，省去了点线面繁杂的一一映射
3、几何数据表达的便利性：用户可以直接提供.dat文件用以划分网格，省去了繁杂的建模
以上述的带有倒圆的长方体为例子，说明一下NUMECA IGG的网格划分思路：第一步：导入图4所示的原始几何文件，该几何为一边倒圆的长方体
图4 原始几何第二步：插入一个六面体拓扑块，如图5所示
图5 拓扑块该拓扑块插入后，块的边与几何的边进行了自动吸附和关联，省去了大量点选、映射、关联的操作，极大的提高了生产力
可以看到有一条几何边未吸附上，这里仅仅需要插入顶点进行调整，如图6所示
图6 网格调整看到这里，相信大家已经对NUMECA IGG有了一个初步的认识
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