本视频中学到的内容：
- 如何使用 “添加边界层”任务生成边界层网格
- 边界层网格在流体动力学中的重要性
- 可用于添加边界层网格的方法以及所需的用户输入
视频链接：
FLUENT Meshing入门教程-8添加边界层网格_哔哩哔哩_bilibili
流体动力学中边界层的概念及其对整体流体流动的影响非常重要。流体流过固体表面形成的较薄、受黏度主导的区域定义为边界层，在定义摩擦阻力、传热、飞机机翼失速等方面的发挥着重要作用。因此，确保CFD模拟正确地捕捉这些区域的流体流动物理特性至关重要。
除了使用适当的数值方案外，还有必要确保这些区域的网格足够精细，以充分捕捉流体流动行为。为此，Ansys Fluent Meshing 中的水密工作流程设有专用任务选项卡，即“添加边界层”，可用于定义边界层区域的网格需求。
【Import Geometry】
启动 Ansys Fluent 进入网格模式。转到“文件”、"读取"，选择“网格”，然后选择提供的网格文件。一旦Fluent读取完文件，水密几何工作流程已自动设置，并且直到“更新区域”任务的所有任务都已成功完成。
这里的模型是一个通用的球形或止回阀，由一个固体区域（管道几何）和三个流体区域（入口管道区域、阀门区域、出口管道区域）组成。球阀被视为模型中的空洞。
【Add Boundary Layer】
现在让我们看看“添加边界层任务”。如果“添加边界层”设置为“yes”，则此设置下方将显示多个输入选项。可以使用“Name”为应用的控制设置指定名称。默认情况下，名称是基于所选择的偏移方法类型自动填充的。
有四种不同的偏移方法类型可用于添加边界层网格。每种方法都有自己的一组用户输入。
所有方法通用的输入是“Number of Layers”、“Add in”和“Grow on”。
如名称所示，“Number of Layers”定义用户想要创建的边界层的数量，这个数字在很大程度上取决于解析边界层流动所需的准确性要求。
【Add in && Grow on】
“Add in”和“Grow on”定义了边界层网格生成的位置。“Add in”选项指定您想要添加边界层的的体区域或者命名区域。一旦选择了该区域，就可以使用“Grow on”选项指定需要在其中添加边界层的表面，默认情况下，“Add in”设置为流体区域，“Grow on”设置为仅壁面。
但是，通过在“Add in”用户输入下进行适当选择，边界层也可以添加在固体区域或任何其他指定区域，根据需要，在“Grow on”用户输入下，也可以添加到界面或任何其他指定的边界区域或标签。
此外，还有两个高级选项，对于大多数情况，可以保留其默认值。
【Offset Method Type】
现在让我们看看偏移方法类型。偏移方法有以下四种：
【smooth-transition】
默认选项是“smooth-transition”。这是大多数应用程序最健壮和有用的方法。此方法需要Transition Ratio和Growth Rate参数作为额外的输入。
过渡比是最后一个边界层中网格高度与体积填充中第一个单元的比率，
生长率只是下一个边界层单元的厚度与前一个边界层单元的比率，从表面上看，这两个比率都是在边界层网格上增长的。
将所有设置保持为默认值后，生成体网格。如图所示，边界层网格的厚度和第一层高度沿表面变化，具体取决于局部表面网格的大小，以确立边界层网格和体积网格之间的体积速率平滑变化，这是此方法的主要优势。然而，缺点是不可能直接控制第一层高度或边界层网格的绝对总高度。
【last-ratio】
下一种方法是“last-ratio”。在这里，First Height，也就是边界层网格的第一层的厚度，作为额外的输入给出，并在边界层网格创建的任何地方保持不变。相对于smooth-transition，可以注意到第一层厚度在任何地方都是恒定的。
此外，通过定义Transition Ratio，可以确保边界层网格和体积网格之间实现平滑过渡。这种方法的唯一缺点是在表面上沿着边界层厚度会因满足其他输入而自动变化。
【uniform】
下一种方法，即“uniform”。该方法依赖于Growth Rate和First Height作为额外输入，以生成边界层网格，使得域中的每个层的厚度在任何地方都保持相同。对于平坦表面或相对轻微弯曲的表面，可以轻松保持均匀的厚度。
然而，在锐角处（如90度弯曲），如图所示，这种方法可能导致裂缝的产生。该方法的一个严重限制是无法直接控制边界层网格和体积网格之间的体积变化。
【aspect-ratio】
最后一种方法是“aspect-ratio”。在这里，需要第一纵横比和生长率作为额外输入来定义边界层网格。第一纵横比是局部表面网格尺寸与边界层网格的第一个单元的高度之比。
随着模型周围的表面网格尺寸的变化，第一个单元的高度随后被修改，以保持用户定义的纵横比，如图所示。这种方法的主要缺点是无法控制第一层的高度和边界层网格的总高度。
【总结】
我们学习了如何使用“添加边界层”任务生成边界层网格。讨论了边界层网格的重要性，并探讨了可用于添加边界层网格的方法以及所需的用户输入。
