2.2　网格及独立性验证

一般而言,三维多物理场数值仿真被认为是一种用于研究SOFC电堆内部流动分布特征的有效方法。因此保证计算结果的准确性主要依赖于以下三方面:

① 检查三维大尺度模型中拐角部位区域和不同部件间连接区域的网格质量;

② 针对模型计算结果的网格独立性校验;

③ 通过理论分析结果的合理性。

高质量的分网是保证三维CFD计算准确性的关键一环。本书模型中,每个电池单元都采用相同的网格进行细致的分网。同时T形分流和汇流区域都经过网格加密处理以保证准确获取局部流场细节。图2.3(a)给出了相应角落和部件节点区域的网格质量放大图,该图显示该结构具有很好的网格质量,即使在圆管和直肋之间的接触处也没有出现大扭曲网格。

图2.3　(a)模型角落区域和部件连接区域的网格质量放大图;

(b)计算结果的网格独立性检查

图2.3(b)给出了四种不同网格密度下建立模型对应的计算结果。显然当网格数大于1247532时,网格单元数对计算结果的影响基本可忽略不计。因此,本书对每个三维电堆结构采用1247532单元的六面体网格数完全可以保证计算、分析结果的网格独立性。