首先，介绍一下嵌套网格。网络上关于嵌套网格的的内容大多数是关于直接利用软件进行计算的过程，而对于前处理过程中的网格生成过程并没有什么描述，其实这种技术已经在学术界流传已久，只是用的都是自己的程序算法，今天，我们来使用商用软件ICEM来进行嵌套网格的划分，并用Fluent进行计算。之所以称之为嵌套网格，即多重网格相互重叠，组合成的一组网格。这里存在两套或者两套以上的网格相互重叠，目前支持嵌套网格的求解器我现在知道的有Fluent17.0以上版本，OPENFORM，CFL3D 以及STARCCM+。具体的求解技术大致为：求解器识别嵌套网格边界，对被组分网格遮蔽的背景网格部分进行“挖洞”，具体的描述大家可以参考文献[1]，至于网格生成思路请大家参考文献[2]，下面进入主题。

本文的研究对象为二维圆柱绕流，Re=20，此时圆柱表面流动认为层流，会在圆柱背风面形成一对稳定的弗普尔旋涡，如下图。这部的计算内容对比参考文献[3].

首先介绍网格生成思路：

1. 生成包裹圆柱的组分网格；
2. 生成外流场域的背景网格；
3. 组合网格进行计算。关于组合网格部分的其他相关资料大家可以参考流沙的新浪博客《ICEM CFD中合并多个网格》网址：

ICEM CFD中合并多个网格_流沙CAE_新浪博客​blog.sina.com.cn

我们先来看看最终的网格

首先生成内部包裹圆柱的网格，为了简单我们选择了简单的的正方形网格：

这里默认大家有一定的网格划分基础，对上面左边的圆柱划分O-block，并进行相应的关联，（将正方形周围的part名称改为overset，方便在Fluent中进行改变边界条件）成为右边的图，并生成网格pre-msh，下左，之后，重要的一步：转换成非结构网格convert to unstructured mesh,下右。保存网格为inner.uns文件，特别注意，只用进行到这一步就好了，不必转换成.msh文件，特别注意。

然后划分外流场网格，这里要注意两组网格的坐标系要一致，即组装起来之后，圆柱要在流体域的中间。

外流场我们选择矩形外形，如下图左，生成网格，并转化为非结构网格，再保存为outter.uns文件。

之后，我们打开一个新的ICEM窗口，分别打开上面保存的两个uns网格文件，首先打开一个outter.uns，然后再打开inner.uns。选择mesh>open mesh，选择要导入的网格文件，会出现下图的三个选项，因为是要进行网格组装，所以选择“Merge”进行组装，我们就得到了嵌套网格。这里展示了合并之后的圆柱周围的网格分布。

之后，我们对网格进行输出，选择Fluent为求解器。

将嵌套网格导入Fluent中进行计算，首先，进行尺寸缩放，缩放为真实尺寸。

因为Re=20的情况下，圆柱表面依然为层流，并且为稳定的旋涡状态，因此选择稳态模式进行计算，之后选择层流模型。

下面进行边界条件设置，通过Re的求解，得到速度入口的速度为0.014876m/s；

下面对最重要的圆周周围的正方形边界进行设置，将我们在ICEM中定义好的“overset”part的边界条件类型进行更改，Type中选择“overset”边界条件，其他的各类边界条件，如下图中所示。

之后我们到Overset Interface里面进行设置，右键选择“New”，勾选背景区域和组分区域里面识别出来的两个流体域，然后命名为overset1。

然后设置Reference Values，选择从入口进行计算，Area设置为圆柱直径，这里为20mm。

然后选择压力速度耦合方式，这里利用了overset嵌套网格之后，就只能选择coupled格式，剩下的都可以选择默认了。

然后设置一下残差

设置一下阻力系数，监测圆柱表面的阻力系数

然后进行初始化

然后我们选择计算设置，点击calculate

发现很快收敛，cd=2.4284

附上速度云图

tecplot显示的压力云图

可以发现，Fluent自带的后处理对嵌套网格的支持还是很好的。

以上是个人的一点经验，有问题可以进群，我也在群里面，昵称：梨梨梨梨不开。希望大家多多交流，共同进步

参考文献

[1]杨文青,宋笔锋,宋文萍. 高效确定重叠网格对应关系的距离减缩法及其应用[J]. 航空学报,2009,30(02):205-212. [2017-09-22].

[2]蒋光南. 三维嵌套网格生成技术[J]. 民用飞机设计与研究,1995,(01):15-22. [2017-09-22]. DOI：10.19416/j.cnki.1674-9804.1995.01.003

[3]詹昊,李万平,方秦汉,李龙安. 不同雷诺数下圆柱绕流仿真计算[J]. 武汉理工大学学报,2008,30(12):129-132. [2017-09-22].