000-Gambit网格划分(自己重新排版)

1、Gambit网格划分TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc275269527 一、Gambiit的操作界界面 PAGEREF _Toc275269527 h 2 HYPERLINK l _Toc275269528 二、二维建模 PAGEREF _Toc275269528 h 5 HYPERLINK l _Toc275269529 （一）计算域的的确立 PAGEREF _Toc275269529 h 5 HYPERLINK l _Toc275269530 （二）创建点（vertex） PAGEREF _Toc275269530 h 5 HYPERLINK l _Toc2

2、75269531 （三）线的创建建（Linee） PAGEREF _Toc275269531 h 8 HYPERLINK l _Toc275269532 （四）面（Faace）的创创建 PAGEREF _Toc275269532 h 9 HYPERLINK l _Toc275269533 三、网格的划分分 PAGEREF _Toc275269533 h 10 HYPERLINK l _Toc275269534 （一）边界层网网格的创建 PAGEREF _Toc275269534 h 10 HYPERLINK l _Toc275269535 （二）创建边上上的网格点数数 PAGEREF _Toc

3、275269535 h 11 HYPERLINK l _Toc275269536 （三三）划分面的的网格 PAGEREF _Toc275269536 h 12 HYPERLINK l _Toc275269537 （四）边界的定定义 PAGEREF _Toc275269537 h 14 HYPERLINK l _Toc275269538 （五）保存和输输出 PAGEREF _Toc275269538 h 15 HYPERLINK l _Toc275269539 四、三维建模 PAGEREF _Toc275269539 h 16 HYPERLINK l _Toc275269540 （一）三视图的的

4、使用 PAGEREF _Toc275269540 h 16 HYPERLINK l _Toc275269541 （二）基本三维维模型的建立立 PAGEREF _Toc275269541 h 17 HYPERLINK l _Toc275269542 （三）引入CAAD图形 PAGEREF _Toc275269542 h 21 HYPERLINK l _Toc275269543 五、二维轴对称称维多辛斯基基曲线喷嘴 PAGEREF _Toc275269543 h 22 HYPERLINK l _Toc275269544 （一）在Auttocad中中创建维多辛辛斯基曲线 PAGEREF _Toc27

5、5269544 h 22 HYPERLINK l _Toc275269545 （二）输出为AACIS的.sat文件件 PAGEREF _Toc275269545 h 22 HYPERLINK l _Toc275269546 （三）在gammbit 中中输入.saat文件 PAGEREF _Toc275269546 h 22 HYPERLINK l _Toc275269547 （五）划分网格格 PAGEREF _Toc275269547 h 23 HYPERLINK l _Toc275269548 （六）定义边界界条件 PAGEREF _Toc275269548 h 24 HYPERLINK l

6、 _Toc22752699549 六、三维双双孔喷嘴 PAGEREF _Toc275269549 h 26 HYPERLINK l _Toc275269550 （一）创建几何何体 PAGEREF _Toc275269550 h 26 HYPERLINK l _Toc275269551 （二）重新划分分几何体 PAGEREF _Toc275269551 h 28 HYPERLINK l _Toc275269552 （三）划分网格格 PAGEREF _Toc275269552 h 29一、Gambiit的操作界界面网格的划分使用用Gambiit软件，首首先要启动GGambitt，在Dos下输入入G

7、ambiit ，文件名名如果已经存存在，要加上上参数-olld。如图1.1所示示，Gambbit用户界界面可分为77个部分，分分别为：菜单单栏、视图、命命令面板、命命令显示窗、命命令解释窗、命命令输入窗和和视图控制面面板。图1.1 GGambitt操作界面【文件栏】文件栏位于操作作界面的上方方，其最常用用的功能就是是File命令令下的New、Open、Save、Save as和Exporrt等命令。这这些命令的使使用和一般的的软件一样。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)。【视图和

8、视图控控制面板】Gambit中中可显示四个个视图，以便便于建立三维维模型。同时时我们也可以以只显示一个个视图。视图图的坐标轴由由视图控制面面板来决定。图图1.2显示的的是视图控制制面板。视图控制面板中中的命令可分分为两个部分分，上面的一一排四个图标标表示的是四四个视图，当当激活视图图图标时，视图图控制面板中中下方十个命命令才会作用用于该视图。图1.2 视视图控制面板板视图控制面板中中常用的命令令有： 全图显示 选择显示视视图 选择视图图坐标选择显示项目 渲染染方式。同时，我们还可可以使用鼠标标来控制视图图中的模型显显示。其中按按住左键拖曳曳鼠标可以旋旋转视图，按按住中键拖动动鼠标则可以以在视图

9、中移移动物体，按按住右键上下下拖动鼠标可可以缩放视图图中的物体。【命令面板】命令面板是Gaambit的的核心部分，通通过命令面板板上的命令图图标，我们可可以完成绝大大部分网格划划分的工作。图1.3显示的的就是Gammbit的命命令面板。图1.3 GGambitt的命令面板板从命令面板中我我们就可以看看出，网格划划分的工作可可分为三个步步骤：一是建建立模型，二二是划分网格格，三是定义义边界。这三三个部分分别别对应着Opperatiion区域中中的前三个命命令按钮Geeometrry(几何体体)、messh（网格）和和Zoness（区域）。OOperattion中的的第四个命令令按钮Toools则

10、是用用来定义视图图中的坐标系系统，一般取取默认值。命命令面板中的的各个按钮的的含义和使用用方法将在以以后的具体例例子中介绍。【命令显示窗和和命令输入栏栏】命令显示窗和命命令输入栏位位于Gambbit的左下下方（如图11.4所示）。图1.4 命命令显示窗和和命令输入栏栏命令显示窗中记记录了每一步步操作的命令令和结果，而而命令输入栏栏则可以直接接输入命令，其其效果和单击击命令按钮一一样。【命令解释窗】图5显示的是位位于命令显示示窗左方的命命令解释窗 ，当我们将将鼠标放在命命令面板中任任意一个按钮钮的上面，DDescriiptionn窗口中将出出现对该命令令的解释。图1.5 命命令解释窗二、二维建模

11、划分网格的第一一步就是要建建立模型。在在命令面板中中单击Geoometryy按钮，进入入几何体面板板。图2.1显示了几何何体面板中的的命令按钮。图2.1 几何何体面板图1.6中从左左往右依次是是创建点、线线、面、体和和组的命令。对于二维网格的的建立，一般般要遵循从点点到线，再从从线到面的原原则。以二维轴对称单单孔喷嘴的网网格划分为例例介绍二维网网格的生成。首先要确定问题题的计算域。（一）计算域的的确立图2.2是一个个二维轴对称称单孔喷嘴射射流问题的计计算区域。由由于Fuleent的边界界提法比较粗粗糙，多为一一类边界条件件，因此建议议在确定计算算域时，可以以适当加大计计算范围。从从图中我们可可

12、以看出，计计算区域为44D12D，其其中在喷嘴的的左边取了22D的计算区区域，就是为为了减小边界界条件对计算算的影响。图2.2 计计算域的确定定对于上述的计算算域，我们在在建立计算模模型时按照点点、线、面的的顺序来进行行。（二）创建点（veertex）单击命令面板中中的Verttex按钮，进进入Verttex面板（见见图2.3）图2.3 VVertexx命令面板单击Verteex Creeate按钮钮，在Creeate RReal VVertexx对话框中输输入点的坐标标，再单击AApply按按钮，就可以以创建点。计计算出计算域域的各个顶点点的坐标，依依次创建这些些顶点（见图图2.4）。图2.

13、4 点点的创建在Gambitt中点的创建建方式有四种种：根据坐标标创建、在线线上创建、在在面上创建和和在体上创建建。我们可以以根据不同的的需要来选择择不同的创建建方式（见图图2.5）。图2.5 点的的创建方式Vertex中中常用的命令令还有：Moove/Coopy、Undo和Del。Move/Coopy命令图2.6显示的的是Movee/Copyy Verttex对话框框。图2.6 Moove/Coopy Veertex对对话框当我们要复制或或移动一个点点时，首先要要选择需要作作用的点。在在命令面板中中单击Verrticess右边的输入入栏，输入栏栏以高亮黄色色显示，表明明可以选择需需要的点。在

14、Gambitt中选择一个个对象的方法法有两种：（1）按住Shhift键，用鼠标标左键单击选选择的对象，该该对象被选中中，以红色显显示。（2）单击输入入栏右方的向向上箭头，就就会出现一个个对话框，从从对话框中可可以选择需要要的点的名称称（见图2.7）。为了了便于记忆，建建议在创建对对象的时候要要起一个便于于记住的名字字。图2.7图2.8同时，Gambbit还为我我们提供了三三种不同的坐坐标系，即直直角坐标系、柱柱坐标和球坐坐标。在命令令面板的坐标标类型中，可可以选择不同同的坐标系。图2.8UndoUndo命令可可以消除上一一步操作的内内容，但需要要注意的是，在在Gambiit中只有Unddo命令

15、而没没有Redoo命令。DelDel命令用来来删除一些误误操作或不需需要的对象。单单击Del按钮，在在视图中选择择需要删除的的对象，再单单击Applly按钮即可可。（三）线的创建建（Linee）在命令面板中单单击Edgee按钮，就可可以进行线的的创建和编辑辑（见图2.8）。在Edge命令令面板中单击击Creatte Strraightt Edgee按钮，在视图图中选择需要要连成线的点点，单击Appply按钮钮即可（见图图2.9）。这这时视图中的的线段是以黄黄色显示。当当这些线段组组成一个面时时，将以蓝色色显示。图2.9除了创建直线外外，Gambbit还可以以创建其他的的一些线段，如如圆弧、圆、

16、倒倒角、椭圆等等（见图144） 图1.15 图1.16 图11.17Edge命令中中常用的还有有合并、分离离等命令，即即可以把两条条线段合成一一条，也可以以将一条线段段分成两条，这这些可以为面面的创建和网网格划分提供供方便。因为为面的创建需需要一个封闭闭的曲面。（四）面（Faace）的创创建面的创建工作十十分简单，只只须选择组成成该面的线，单单击Applly按钮即可可（见图1.16）。需需要注意的是是这些线必须须是封闭的，同同时我们要创创建一个二维维的网格模型型，就必须创创建一个面，只只有线是不行行的。同样的的道理，在创创建三维的网网格模型的时时候，就必须须创建体。在面的创建中，有有一个布尔运

17、运算的操作，可可以使我们创创建不规则形形状的面（见见图1.177）。布尔运运算包括三种种方式：加、减减、交。三、网格的划分分在命令面板中单单击Meshh按钮，就可可以进入网格格划分命令面面板。在Gaambit中中，我们可以以分别针对边边界层、边、面面、体和组划划分网格。图图2.1所示的的五个按钮分分别对应着这这五个命令。Boundarry Layyer（边界层）Edge（边）Face（面）Volume（体）Group（组）图2.1 图2.22（一）边界层网网格的创建在命令面板中单单击按钮，即即可进入边界界层网格创建建（见图2.2）。边界层网格的创创建需要输入入四组参数，分分别是第一个个网格点距

18、边边界的距离（First Row），网格的比例因子（Growth Factor），边界层网格点数（Rows，垂直边界方向）以及边界层厚度（Depth）。这四个参数中只要任意输入三组参数值即可创建边界层网格。同时，我们还可可以选择边界界层网格创建建的形式。在在命令面板的的Transiition Patteern区域，系系统给我们提提供了四种创创建方式（见见图2.3）。图2.3【创建一个边界界层网格】以上述二维轴对对称圆孔射流流的计算模型型为例，介绍绍边界层网格格的生成。（1）单击Meesh按钮，选选择Bounndary layerr选项，进入入边界层网格格创建命令面面板。（2）按住Shhift按

19、钮钮，用鼠标左左键单击图形形中的线段11，选择其为为创建对象。（3）输入参数数值为：Fiirst RRow：0.05，Growtth Facctor：1.01，Rows：10，选择创创建形式为11:1，单击击Applyy按钮完成创创建工作（见见图2.4）。图2.4（二）创建边上上的网格点数数当我们划分的的网格需要在在局部加密或或者划分不均均匀网格时，我我们首先要定定义边上的网网格点的数目目和分布情况况。边上的网格点点的分布可分分为两种情况况，一种是单单调递增或单单调递减，一一种是中间密密（疏）两边边疏（密）。下下面依然结合合实例介绍边边上网格点的的创建。1单击命令面面板中的按钮钮，进入Edge

20、e网格创建面面板（见图22.5）。 图2.52在图13中中选择线段22。3在命令面板板中单击Doouble Side按按钮，设置RRadio11和Radioo2为1.05。4在命令面板板中单击Inntervaal Sizze按钮，选选择Inteerval Countt选项。5在Inteerval Countt按钮的左边边输入参数值值为20。6单击Appply按钮，观观察视图中边边上的网格点点的生成（见见图2.6）。图2.67选择视图中中的线段3，取取消对Douuble SSide按钮钮的选择，设设置Radiio为1.01，Interrval CCount为为80，观察察视图中网格格点的分布情情

21、况。视图中中选中线段上上的红色箭头头代表了Eddge上网格格点分布的变变化趋势。如如果Radiio大于1，则则沿箭头方向向网格点的分分布变疏，小小于1，则沿沿箭头方向网网格点的分布布变密。如果果发现网格点点的分布情况况与预计的相相反，可以采采用两种方法法解决：（1）按住Shhift 按按钮，在所选选择的线段上上单击鼠标中中键改变箭头头的方向；（2）在命令面面板中单击IInvertt按钮，将Raadio值变变为其倒数值值。图2.78依次选择视视图中的线段段4、5、66、1，设置置合理的网格格点分布。注意：在设置网网格点分布的的时候，一个个封闭面的最最后一条线段段的网格点的的分布可以通通过系统自动

22、动计算得到。图2.8（三）划分面的的网格Gambit对对于二维面的的网格的划分分提供了三种种网格类型：四边形、三三角形和四边边形/三角形形混合，同时时还提供了五五种网格划分分的方法。表表1、2分别别列举了五种种网格划分的的方法以及它它们的适用类类型。表1方法描述Map创建四边形的结结构性网格Submap将一个不规则的的区域划分为为几个规则区区域并分别划划分结构性网网格。Pave创建非结构性网网格Tri Priimitivve将一个三角形区区域划分为三三个四边形区区域并划分规规则网格。Wedge PPrimittive在一个楔形的尖尖端划分三角角形网格，沿沿着楔形向外外辐射，划分分四边形网格格。

23、表2适用类型方法QuadTriQuad/TrriMapSubmapPaveTri PriimitivveWedge PPrimittive下面仍然以二维维轴对称自由由射流的网格格划分为例，来来介绍各种网网格的生成。1单击命令面面板中的按钮钮（Meshh Facee），进入面的网网格创建命令令面板（见图图2.9）。图2.92选择视图中中的面，系统统中默认的网网格点的类型型为四边形结结构网格。单单击Applly按钮，观观察网格的生生成（见图22.10）。图2.103在命令面板板的Typee中选择网格格类型为Paave，单击击Applyy按钮，观察察网格的生成成（见图2.11）。图2.114选择El

24、eement类类型为Trii，单击Appply按钮，观观察网格的生生成（见图22.12）。图2.12（四）边界的定定义在Gambitt中，我们可可以先定义好好各个边界条条件的类型，具具体的边界条条件取值在FFluentt中确定。1在菜单栏中中选择Fluuent/FFluentt5。这个步步骤是不可缺缺少的，它相相当于给Gaambit定定义了一个环环境变量，设设置完之后，定定义的边界条条件类型和FFluentt5中的边界界类型相对应应。2在命令面板板中单击按钮钮，进入区域域类型（Zoone Tyype）定义义面板。3单击按钮，出现Speccify BBoundaary tyype对话框框（见图2

25、.13）。4选择Enttity类型型为Edgee。在视图中中选择Edgge1，在Namee区域中输入入Wall，选选择Typee为Wall，即即定义Edgge1的边界界条件为固壁壁条件，取名名为Walll。5选择Edgge2，定义义边界条件为为压力入流条条件（Preessuree Inleet），取名名为Infllow。6选择Edgge4，定义义边界条件为为压力出流条条件（Preessuree Outllet），取取名为Outtflow。7选择Edgge5、6，定定义边界条件件为远场压力力条件（Prressurre Farr-fielld），取名名为Outfflow1。8选择Edgge3，定义

26、义边界条件为为轴对称条件件（Axiss），取名为为Axis。图2.13（五）保存和输输出1在菜单栏中中选择Fille/Savve as，在在对话框中输输入文件的路路径和名称。（注注意：在Gaambit中中要往一个文文本框中输入入文字或数字字，必须先将将鼠标在文本本框中单击选选中文本框）2选择Fille/Expport/Mesh，输输入文件的路路径和名称。四、三维建模相对于二维建模模而言，三维维建模与二维维建模的思路路有着较大的的区别。二维维建模主要遵遵循点、线、面面的原则，而而三维建模则则更象搭积木木一样，由不不同的三维基基本造型拼凑凑而成，因此此在建模的过过程中更多的的用到了布尔尔运算及Au

27、utocadd等其他的建建模辅助工具具。（一）三视图的的使用在建立三维图形形的时候，使使用三视图有有利于我们更更好的理解图图形。图3.1显示的的是Gambbit的视图图控制面板。图3.1在当前状况下，四四个视图都是是激活的（在在Activve栏中，显显示红色），这这时视图控制制面板中的十十个命令将同同时作用于四四个视图。在创建三维图形形之前，我们们要做的第一一项工作就是是要将Gammbit的四四个视图设置置为顶视图、前前视图、左视视图和透视图图。用鼠标单击Acctive右右边的后三个个视图，取消消对它们的激激活，激活取取消后呈灰色色（见图311）。图3.3图3.3图3.21用鼠标右键键单击视图

28、控控制面板中的的坐标按钮，弹弹出一组坐标标系（见图33.3）。2选择，则左左上视图变成成顶视图。如如法炮制，设设置其他视图图（见图3.4）。3单击控制面面板中的，也也可将视图设设成三视图。图3.4（二）基本三维维模型的建立立在Gambitt控制面板中中单击按钮，在在Volumme中用鼠标标右键单击，弹弹出一组按钮钮（见图3.5），表示示Gambiit所能创建建的基本三维维几何体，主主要有长方体体、圆柱体等等。图34典型的布尔运算算包括并、交交、减。并：将两个物体体并成一个物物体（两个物物体的并集）交：两个物体的的交集减：A物体减去去B物体下面用一个简单单的例子来说说明基本三维维几何体的创创建和

29、布尔运运算的运用1单击按钮，输输入参数创建建一个高600，半径6的的圆柱体（见见图3.6）。图3.6在Axial Loacttion栏中中选取Possitivee X，使得得圆柱体的法法线指向x方方向。在Gaambit中中创建的几何何体，其基点点都在坐标系系的原点（见见图3.7）。如如果创建的几几何体过大，在在视图中无法法显示全图，或或者太小，无无法分辨，单单击按钮即可可。图3.72为了能够更更好的观察三三维几何体，可可以用鼠标拖拖动四个视图图中央的小方方块，改变四四个视图的大大小（见图33.8）。3再创建两个个圆柱体，分分别指向y和和z方向（见见图3.9）。图3.8图3.94单击按钮，移移动

30、圆柱体，使使其如图3.10所示。5单击按钮，选选择三个圆柱柱体，依次将将它们合并在在一起（见图图3.11）。图3.10图3.116为了更加清清楚的观察三三维几何体，可可以选择按钮钮（见图411）。图417选择按钮即即可恢复原状状。网格划分三维几何体网格格的划分与二二维的基本一一样，但三维维物体的网格格划分比较难难以把握，尤尤其是对局部部的加密。（三）引入CAAD图形Gambit只只适用于创建建简单的三维维几何体，对对于复杂形体体而言，其绘绘图功能是远远远不够的，这这时Gambbit允许我我们引入一些些其他软件创创建的文件，常常用的有Auutocadd创建的ASSCI形式的的文件.saat。CA

31、D中创建的的图形要输出出为.satt文件，要满满足一定的条条件。对于二二维图形来说说，它必须是是一个reggion，也也就是说要求求是一个联通通域。对于三三维图形而言言，要求其是是一个ASCCI boddy。五、二维轴对称称维多辛斯基基曲线喷嘴图5.1为维多多辛斯基曲线线喷嘴示意图图。图中的维维多辛斯基曲曲线虽然在ggambitt中也能创建建，但曲线的的光滑效果不不如CAD中中的好。因此此在遇到复杂杂几何体时，可可以考虑在CCAD中绘制制部分图形然然后在GAMMBIT中进进行组装。图5.1 喷喷嘴示意图（一）在Auttocad中中创建维多辛辛斯基曲线1利用pliine命令将将维多辛斯基基曲线上

32、的各各点坐标连成成一条折线。2利用peddit命令使使折线光滑。3创建其他轮轮廓线（见图图5.2）。喷嘴的具体参数数见参考图纸纸。图5.2 CCAD中创建建的喷嘴轮廓廓线（二）输出为AACIS的.sat文件件对于二维图形要要输出为.ssat文件，必必须是一个rregionn图形。1输入reggion命令令，或在命令令面板中单击击。2选择喷嘴轮轮廓线，单击击鼠标右键或或回车。3选择fille/expport，选选择保存类型型为ACISS（*.saat），输入入文件名为jjet.saat。4选择喷嘴轮轮廓线，单击击鼠标右键或或回车。（三）在gammbit 中中输入.saat文件在gambitt 中

33、选择ffile/iimportt/ACISS，输入文件件名，单击aacceptt按钮（见图图5.3），即即可将CADD 中创建的的图形读入ggambitt（见图5.4）。注意：由于gaambit中中只能利用坐坐标参数进行行定位，所以以在CAD中中创建图形时时要注意选好好坐标（如起起始点为原点点坐标）。图5.3 输输入对话框图5.4 输输入图形如图5.5所示示，完成模型型的其他部分分，将喷嘴的的外流场组成成一个面。计计算域为200D*5D图5.5二维轴轴对称喷嘴计计算域（五）划分网格格喷嘴内部的面（fface1），定定义网格数为为80*500，网格类型型为四边形mmap网格（图图5.6）。图5.

34、61喷嘴外部的的面（facce2），定定义轴线上网网格点为2440个。定义义喷嘴外轮廓廓线的网格点点数（见图55.7）图5.7注意：对于网格格的划分，如如果要求控制制网格的密度度，可以遵循循从线到面的的原则，但是是对于多边形形区域而言，不不能将所有边边的网格点都都定死，必须须有一些边不不定义网格。如如四边形区域域，一般只定定义相邻两个个边的网格。至至于多边形区区域怎样定义义边上的网格格，必须在实实践中不断的的尝试。2划分外区域域的网格，网网格类型为ssubmapp（见图5.8）。图5.8（六）定义边界界条件1选择sollver/ffluentt5。2单击按钮。3定义各边界界条件。4单击，将两两个面设为同同一个连续体体（fluiid）（见图图5.9）图5.9注意：对于一个个复杂的几何何体而言，在在网格划分时时必定要划分分为多个区域域。将这些区区域定义到一一个统