2.2　網格及獨立性驗證

一般而言,三維多物理場數值仿真被認為是一種用于研究SOFC電堆內部流動分布特征的有效方法。因此保證計算結果的準確性主要依賴于以下三方面:

① 檢查三維大尺度模型中拐角部位區域和不同部件間連接區域的網格質量;

② 針對模型計算結果的網格獨立性校驗;

③ 通過理論分析結果的合理性。

高質量的分網是保證三維CFD計算準確性的關鍵一環。本書模型中,每個電池單元都采用相同的網格進行細致的分網。同時T形分流和匯流區域都經過網格加密處理以保證準確獲取局部流場細節。圖2.3(a)給出了相應角落和部件節點區域的網格質量放大圖,該圖顯示該結構具有很好的網格質量,即使在圓管和直肋之間的接觸處也沒有出現大扭曲網格。

圖2.3　(a)模型角落區域和部件連接區域的網格質量放大圖;

(b)計算結果的網格獨立性檢查

圖2.3(b)給出了四種不同網格密度下建立模型對應的計算結果。顯然當網格數大于1247532時,網格單元數對計算結果的影響基本可忽略不計。因此,本書對每個三維電堆結構采用1247532單元的六面體網格數完全可以保證計算、分析結果的網格獨立性。