Gambit与Fluent应用教程

1、流体力学CFD软件Fluent 前处理软件-Gambit Gambit用户界面uGambit用户界面可分为7个部分，分别为：菜单栏、视图、命令面板、命令显示窗、命令解释窗、命令输入窗和视图控制面板。 Gambit用户界面u文件栏位于操作界面的上方，其最常用的功能就是File命令下的New、Open、Save、Save as和Export等命令。这些命令的使用和一般的软件一样。Gambit可识别的文件后缀为.dbs，而要将Gambit中建立的网格模型调入Fluent使用，则需要将其输出为.msh文件(file/export)。 Gambit用户界面u视图控制面板中的命令可分为两个部分，上面的一排

2、四个图标表示的是四个视图，当激活视图图标时，视图控制面板中下方十个命令才会作用于该视图。 Gambit用户界面 全图显示选择显示视图选择视图坐标选择显示项目渲染方式 Gambit用户界面还可以使用鼠标来控制视图中的模型显示。其中按住左键拖曳鼠标可以旋转视图按住中键拖动鼠标则可以在视图中移动物体，按住右键上下拖动鼠标可以缩放视图中的物体。 Gambit用户界面u命令面板是Gambit的核心部分，通过命令面板上的命令图标，我们可以完成绝大部分网格划分的工作 Gambit用户界面从命令面板中我们就可以看出，网格划分的工作可分为三个步骤：一是建立模型，二是划分网格，三是定义边界。这三个部分分别对应着O

3、peration区域中的前三个命令按钮Geometry(几何体)、mesh（网格）和Zones（区域）。Operation中的第四个命令按钮Tools则是用来定义视图中的坐标系统，一般取默认值。 Gambit用户界面从左往右依次是创建点、线、面、体和组的命令。对于二维网格的建立，一般要遵循从点到线，再从线到面的原则。 Gambit网格生成实例从图中我们可以看出，计算区域为4D*12D，其中在喷嘴的左边取了2D的计算区域，就是为了减小边界条件对计算的影响。对于上述计算域，在建立计算模型时按照点、线、面的顺序来进行 Gambit网格生成实例单击命令面板中的Vertex按钮，进入Vertex面板 G

4、ambit网格生成实例单击Vertex Create按钮，在Create Real Vertex对话框中输入点的坐标，再单击Apply按钮，就可以创建点。计算出计算域的各个顶点的坐标，依次创建这些顶点 Gambit网格生成实例在Edge命令面板中单击Create Straight Edge按钮， Gambit网格生成实例在视图中选择需要连成线的点，单击Apply按钮即可。这时视图中的线段是以黄色显示。当这些线段组成一个面时，将以蓝色显示。 Gambit网格生成实例面（Face）的创建面的创建工作十分简单，只须选择组成该面的线，单击Apply按钮即可。需要注意的是这些线必须是封闭的，同时我们要创

5、建一个二维的网格模型，就必须创建一个面，只有线是不行的。同样的道理，在创建三维的网格模型的时候，就必须创建体。 Gambit网格生成实例在命令面板中单击Mesh按钮，就可以进入网格划分命令面板。在Gambit中，我们可以分别针对边界层、边、面、体和组划分网格 Gambit网格生成实例创建一个边界层网格创建一个边界层网格1）单击Mesh按钮，选择Boundary layer选项，进入边界层网格创建命令面板。2）按住Shift按钮，用鼠标左键单击图形中的线段1，选择其为创建对象。3）输入参数值为：First Row：0.05，Growth Factor：1.01，Rows：10，选择创建形式为1:

6、1，单击Apply按钮完成创建工作 Gambit网格生成实例 Gambit网格生成实例创建边上的网格点数创建边上的网格点数 1）单击命令面板中的 按钮，按钮，进入Edge网格创建面板 Gambit网格生成实例2）选择线段2 3）在命令面板中单击Double Side按钮，设置Radio1 和Radio2为1.05。4）在命令面板中单击Interval Size按钮，选择 Interval Count选项。5）在Interval Count按钮的左边输入参数值为20。6）单击Apply按钮，观察视图中边上的网格点的生成 Gambit网格生成实例7）选择视图中的线段3，取消对Double Side

7、按钮的选 择，设置Radio为1.01，Interval Count为80，观察视 图中网格点的分布情况。视图中选中线段上的红色 箭头代表了Edge上网格点分布的变化趋势。如果 Radio大于1，则沿箭头方向网格点的分布变疏，小 于1，则沿箭头方向网格点的分布变密。 Gambit网格生成实例 如果发现网格点的分布情况与预计的相反，可以采用两种方法解决：（1）按住Shift 按钮，在所选择的线段上单击鼠标中键 改变箭头的方向； （2）在命令面板中单击Invert按钮，将Radio值变为其 倒数值。 Gambit网格生成实例8）依次选择视图中的线段4、5、6、1，设置合理的网 点分布 注意注意：在

8、设置网格点分布的时候，一个封闭面的最后一 条线段的网格点的分布可以通过系统自动计算得到 Gambit网格生成实例1）单击命令面板中的按钮（按钮（Mesh Face）， 进入进入面的网格创建命令面板 Gambit网格生成实例2）选择视图中的面，系统中默认的网格点的类型为四边形结构网格。单击Apply按钮，观察网格的生成 Gambit网格生成实例3）在命令面板的Type中选择网格类型为Pave，单击 Apply按钮，观察网格的生成 Gambit网格生成实例4）选择Element类型为Tri，单击Apply按钮，观察网格 的生成 Gambit网格生成实例边界的定义边界的定义1）在菜单栏中选择Flue

9、nt/Fluent5。2）在命令面板中单击 按钮，进入区域类型（Zone Type）定义面板。 Gambit网格生成实例3）单击 按钮，按钮，出现Specify Boundary type对话框 Gambit网格生成实例4）选择Entity类型为Edge。在视图中选择Edge1，在 Name区域中输入Wall，选择Type为Wall，即定义 Edge1的边界条件为固壁条件，取名为Wall。5）选择Edge2，定义边界条件为压力入流条件（Pressure Inlet），取名为Inflow。6）选择Edge4，定义边界条件为压力出流条件（Pressure Outlet），取名为Outflow。7）

10、选择Edge5、6，定义边界条件为远场压力条件 （Pressure Far-field），取名为Outflow1。8）选择Edge3，定义边界条件为轴对称条件（Axis）， 取名为Axis Gambit网格生成实例 保存和输出保存和输出1）在菜单栏中选择File/Save as，在对话框中输入文件 的路径和名称。（注意：在Gambit中要往一个文本 框中输入文字或数字，必须先将鼠标在文本框中单 击选中文本框）2）选择File/Export/Mesh，输入文件的路径和名称。 Gambit三维建模相对于二维建模而言，三维建模与二维建模的思路有着较大的区别。二维建模主要遵循点、线、面的原则，而三维建

11、模则更象搭积木一样，由不同的三维基本造型拼凑而成，因此在建模的过程中更多的用到了布尔运算及Autocad等其他的建模辅助工具。 Gambit三维建模在创建三维图形之前，我们要做的第一项工作就是要将Gambit的四个视图设置为顶视图、前视图、左视图和透视图 用鼠标单击Active右边的后三个视图，取消对它们的激 活，激活取消后呈灰色 Gambit三维建模2.用鼠标右键单击视图控制面板中的坐标按钮 弹出一组坐标系 3.选择 左上视图变成顶视图。同理设置其他视图 4.单击控制面板中的也可将视图设成三视图 Gambit三维建模 Gambit三维建模基本三维模型的建立基本三维模型的建立模型由一个长方体和

12、一个椭圆柱体相交而成 Gambit三维建模按如下所列的步骤进行：1.创建两种物体（长方体和椭圆柱体）2.连接两个物体3.自动创建网格4.检查网格生成质量 Gambit三维建模首先启动GAMBIT Gambit三维建模1.在操作工具栏(GAMBIT图形用户界面的右上角)上用鼠标左击GEOMETRY 2.用鼠标左击CREAT VOLUME命令按纽,打开Creat Real Brick对话框 创建一个长方体创建一个长方体 Gambit三维建模3.在Creat Real Brick对话框中的Width中输入10,Depth中输入6,Height可保留空白,GAMBIT默认它跟Width有相同的值.4.

13、左击Centered按纽.5.从列表中选择Centered选项.6.点击Apply. Gambit三维建模在左下角将显示信息说已经创建一个物体”volume.1” Gambit三维建模创建一个椭圆柱体创建一个椭圆柱体 1.用鼠标右击CREAT VOLUME 命令按纽 2.在CREATE REAL CYLINDER中选择 选项.打开了Creat real cylinder对话框 在Height中输入10,Radius 1中输入3,Radius 2中输入6,保留Axis Location的Positive Z为缺省值.3.点击Apply Gambit三维建模长方体和椭圆柱体长方体和椭圆柱体 Gam

14、bit三维建模GEOMETRY 两种柱体的联接两种柱体的联接 - VOLUME BOOLEAN OPERATIONS -打开了Unite Real Volumes对话框 Gambit三维建模1.按住”Shift”键同时用鼠标选中长方体和椭圆柱体2.点击Apply按纽 Gambit三维建模1.通过按住鼠标右键前后移动来缩放当前的视图.2.通过按住鼠标右键左右移动来使视图围绕屏幕中心转动.3.通过按住鼠标左键自由移动来改变视角.4.通过按住鼠标中间键来改变视图 Gambit三维建模在Global Control工具栏中的SELECT PRESET CONFIGURATION 命令按纽把视屏分成4部

15、分 Gambit三维建模物体网格化物体网格化 MESH - VOLUME - MESH VOLUMES Gambit三维建模1.左击视窗中的物体.2.点击Apply Gambit三维建模在Global Control工具栏中选择EXAMINE MESH 检查网格检查网格 Gambit三维建模1.在Display Type中选择”Range”.2.在Quality Type菜单中选择”EquiAngle Skew”.3.从绿色垂直条形码中点击一条来观察各个元素 在确定的质量范围内 4.点击第五根柱条(从左数 起) 5.移动Upper和Lower滑块 来重新定义网格质量范围 Gambit三维建模F

16、ile- Exit GAMBIT将问您是否希望在退出前保存当前记录 保存和退出保存和退出GAMBIT 点击”yes”保存并退出 Fluent软件平台简介u程序的结构程序的结构uFLUENT程序软件包应该包括以下几个部分：u1，FLUENT解法器u2，prePDF，用于模拟PDF燃烧过程u3，GAMBIT，网格生成u4，TGrid，额外的处理器，用于从现有的边界网格生成体网格。u5，Filters(Translators)，转换其它程序生成的网格，用于FLUENT计算。可以接口的程序包u括：ANSYS, I-DEAS, NASTRAN,PATRAN 等 Fluent结构示意图 Fluent可以处

17、理的流动问题u1 采用三角形、四边形、四面体、六面体及其混合网格计算采用三角形、四边形、四面体、六面体及其混合网格计算二维和三位流动问题。计算过程中，网格可以自适应。二维和三位流动问题。计算过程中，网格可以自适应。u2 可压缩与不可压缩流动问题可压缩与不可压缩流动问题u3 稳态和瞬态流动问题稳态和瞬态流动问题u4 粘流，层流及湍流问题粘流，层流及湍流问题u6 对流换热问题（包括自然对流和混合对流）对流换热问题（包括自然对流和混合对流）u7 导热与对流换热问题导热与对流换热问题u8 辐射换热辐射换热u9 惯性坐标系和非惯性坐标系下的流动问题模拟惯性坐标系和非惯性坐标系下的流动问题模拟u10 化学

18、组分混合与反应化学组分混合与反应u11 用用 Lagrangian 轨道模型模拟稀疏相（颗粒等）轨道模型模拟稀疏相（颗粒等）u12 两相流问题两相流问题 Fluent 的网格类型 Fluent 的解题步骤u1 确定几何形状，生成计算网格（用GAMBIT等程序生成的网格）u2 选择 2D或3D 来模拟计算u3 输入网格u4 检查网格u5 选择解法器u6 选择求解的方程：层流或湍流（或无粘流），化学组分或化学反应，传热模型等。u7 确定流体物性u8 指定边界条件u9 求解计算控制参数u10 流场初始化u11 仿真计算u12 保存结果，进行后处理等关于求解方法的说明u1 非耦合求解非耦合求解 u segregated