第二章 Gambit划分网格

边界层处速度 梯度大
边界层网格划分
边界层
Modify Boundary Layer中，用户须修改的信息和 Create Boundary Layer命令中一样。 3） 4） 5) 自动生成
View 3D Boundary Layers
1）2）
2、线网格划分
• 网格大小（数量）
根据实际装置尺寸而定； 变量变化剧烈的区域应该 稠密一些； 长宽比应尽量接近于1， （某个个方向变化率较大 时可采用狭长容积）。
•
Successive Ratio First Length Last Length First Last Ratio Last First Ratio Exponent Bi-exponent Bell Shaped
非对称格式，产生的分级 形式不需要关于边的中心对称
对称格式，限制关于边 中心对称的分级类型
6、网格划分总结
• 反复调试确定网格疏密程度，确保获得网 格独立解，以至于在进一步加密网格后对 数值计算结果无影响—网格独立性检验；
这是进行任何数值模拟的前提与基础！！！
网格划分总结
• 根据计算结果反过来修改网格， 使网格的 疏密程度分布与计算物理场(速度、压力等) 的局部变化率更好地适应—网格自适应。
示例：流体流过管道的圆柱 的计算模型，正常情况下， 在紧靠管道壁面的区域内流 体速度梯度很大，而靠近管 路中心很小，通过对壁面加 入一个边界层，用户可以增 大靠近壁面区域的网格密度。
Jan.11.2012 Inventory #002600
边界层网格划分
• • • •
作用
第一列高度 增长因子 边界层列数 过渡类型
二、Gambit网格划分
构建几何模型 定义边界条件及区域 网格划分
• 基本步骤： （1）构建几何模型，生成面和体； （2）按照线、面、体依次进行网格划分； （3）定义进出口边界条件、壁面及区域。
1、边界层
FLUENT
边界层：在和边或面相邻的区域的网格节点步长。它们用 于初步控制网格密度，从而控制特定区域内计算模型中 有效信息的数量。
Centroid Area ：平衡相邻单元的面积
Winslow ：优化单元格的正交性（仅仅适用于四边形单元）
4、体网格划分
• Mesh Volumes命令 • 设置参数： 1、要进行网格划分的体积 2、网格划分形式 3、网格节点步长 4、网格划分选项
体网格划分
• Hex：六面体网格 • Hex/Wedge：六面体或五面体 网格； • Tet/Hybird：四面体网格为主； • Map：六面体结构化网格； • Cooper：扫描体积网格类型 • Tet/Hybird：四面体网格为主；
体网格光顺化
• Smooth Volume Meshes 在一个或多个体积上光顺化网格节点。 1、选择要光顺化的体积； 2、光顺化方案 L-W Lapiacian:使每个节点 周围单元平均边长； Equipotential：使节点周围单元体积相等。
体网格划分技巧
• 首先画线网格和部分面网格； • 尽量采用五面体和六面体网格，以控制网 格数量； • 复杂结构考虑分块画网格，避免把所有几 何组合成一个整体；
网格质量较差情况
质量不好 扭曲的网格
低质量网格通常出现在几 何模型的连接区域，结构 简化很重要！！
网格质量差的区域
相切的地方最容易出现
扭曲的网格，可在允许
范围内适当地移动距离。
• 网格划分失败！
网格质量控制方法
• 1、根据所研究的几何模型，在保证模拟真 实性的基础上尽量简化几何结构，尽量避 免出现尖锐的角区域； • 2、尽可能采用Gambit默认的网格划分方案 去进行网格划分； • 3、以模拟计算结果作为评价标准
网格自适应
• 步骤举例：Adapt-Gradiant1、选择需要调整的量 2、输入细化阈值 3、计算需要调整的网格数量 4、进行网格自适应
网格自适应举例
温 度 梯 度 原 网 格
调整后的网格
面网格划分举例
• 三角形网格不一定比四边形网格差，要保证局部网格的稠 密性； • 避免在几何图形中出现尖角、死角结构； • 适当控制网格的长宽比（最好不要超过5）
平整面网格
Smooth Faces Meshes命令 将调整一个或者多个面网格节点的位置 用户需设定以下参数： 1）要平整的网格面 2）平整方式 L-W Laplalian ：在每个节点周围使用单元的平均变长（趋向平 均单元 边长）
Hale Waihona Puke Baidu
• 比例因子
相邻控制容积尺寸比值 应保持在0.8-1.2之间。
线网格划分
Mesh Edges命令允许用户进行一条或多条边的网格划分
1）应用分级设定的边
2）分级方案
3）网格节点步长（间隔数目） 4）边网格划分选项
线网格划分
2）分级方案 Gambit 提供了以下类型的边网格划分分级方案：
• • • • • •
•
线网格划分
• 狭长型网格长宽比不要超过5； • 燃烧反应的区域网格尽量细化。
3、面网格划分
进行一个面网格划分，用户必须 设定以下参数：
1）要网格划分的面
2）网格划分的形式 3）网格节点的间距 4）面网格划分选项
面网格划分
• X表示Elements和Type能够匹配
面网格划分
• Quad：四边形网格 • Tri：三角形网格 • Quad/Tri:主要是四边形网格， 用户指定位置为三角形网格。 • Map：普通结构化网格 • Pave：非结构化单元网格
实例演练一、3d网格划分
网格划分例子
对称结构要进行简化； 燃烧区域网格细化；大小网格之间一定要有过渡； 想办法提高网格质量，这是引起计算发散的最主要原因； 一定要进行网格独立性检验（5mm），注意网格数量。
燃烧+辐射模型：网格数量控制在200万个以内。
ICEM画网格软件
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几何修补能力 分块画网格技术 六面体结构化网格为主，正交网格，混合网格 支持多种模拟软件接口，具有高级网格编辑功能。
体网格划分技巧
• 重点注意使用Hex-Cooper画网格方法。 • 对于壁面厚度不必画网格，到FLUENT边界 条件处设置。
定义为wall边界条件
定义壁厚及导热
5、网格质量检查
网格歪斜度：越 小网格质量越高， 如果出现>0.97时 会报错。
网格总数
网格质量检查
• 1、选择检查的网格类型； • 2、调整不同平面，查看网 格结构； • 3、查看网格质量分布。