Gambit网格处理
离心泵全流场分析教程(一)---Gambit网格划分与边界设置
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离心泵全流场分析教程(一)---Gambit 网格划分与边界设置Gambit 是fluent 的一款前处理软件,可以生成Fluent 所需要的模型和网格文件。
Gambit 除了自身可以绘图之外,也可以导入各种通用格式的二维或三维图形,例如Iges、Parasolid、Step 等格式。
由于一般的三维绘图软件(UG、Pro/E、Catia、solidworks 等)功能都比较强大而且易用,所以建议先在三维软件里面做好曲面或实体,再转换成Gambit 可读入的格式,最后导入Gambit 进行网格划分。
本节教程就是基于以上思想进行的,使用的三维软件是Solidworks2010。
一、 导入实体文件打开Gambit 如图(1),点击Run → 进入Gambit 界面(如图2) → 点击File → 点击Import → 选择要导入的文件的格式(图3) → 点击Brose或直接输入文件所在的地址 (图4)→ 在Filter 下面输入文件存放的根目录(图5) → 点击Filter(图6) → 找到文件后点击Accept → 点击Accept → 导入的文件如图(7)→ 点击solver → 选择fluent5/6,如图(8)(1)m ue rxi aoC FD(2)(3) (4)m ue r xi a oC FD(5) (6)(7)(8)m ue r xi aoC FD二、曲面合并从导入文件可以看到实体有许多小面,而这些小面会影响到网格的划分,所以在网格划分之前要把那些小面合并到一起,还有一些狭长的面。
如图(9)(9)由于导入的实体是从装配图转化过来的,所以图形分了三部分,划分网格也要分三次进行,在划分网格是可以把不需要划分的部分隐藏起来,这样也有利于边界条件的设置。
隐藏实体的步骤如下:点击右下角的显示图标,会出现对话框如下对话框,如图(10)。
点击Volumes 后面的白框,白框变黄色,Volumes 前面的小框变红色。
Gambit网格划分的一点技巧(二)---分块网格
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圆平面
点3
图(30)
图(31)
创建一个圆面 → 点击体命令 → 点击分割实体
图(32)
CFD→ 选择要分割的实体→
在 Split with 后面选择 Faces(real),如图(32)→ 选择前面创建的圆平面 → 点击 Apply,如图(33)。至此,圆柱段和锥段已经分开了。
ao 注意:用这种方法分割的两个实体是相互有联系的,在划分网格的时候,公共面 muerxi 上的节点是一一对齐的。
相对叶轮和蜗壳而言,进水段虽然比较简单,但是由于挡板形状的影响,也
o 不能直接划分六面体网格。如果把挡板分离出来,划分六面体网格就容易很多了。
ia 把实体导入 gambit → 删除叶轮和蜗壳实体 → 点击点命令
→右
rx 键单击“坐标点”命令按钮,选择“点在线上”命令 e坐标点
mu 点在线上
,如图(29)→ 在要
过分块的方法,把叶轮的部分地方划分为六面体网格,如图(13)所示分块。
由于三维软件建模比较方便,我们可以在三维软件里面建立我们需要的分割平
面,如图(50)。
14
用于分块的 平面
图(50) 按照前面的方法分割叶轮 → 合并各部分实体上的小曲面,如图(51)→
选择如图(52)所示的 6 个曲面划四边形网格,网格设置如图(53)→ 选取图
图(48)
图(49)
D 进水段边界条件设置要注意的问题:1)选择如图(50)所示两个面做 interface 。
CF 2)同时选择三块实体做流体域。
rxiao图(50) ue 2、叶轮 m 叶轮是离心泵的心脏,叶轮网格的质量、数量和分布对计算精度的影响是很
大的。虽然利用 Gambit 对整个叶轮划分六面体网格是困难的,但是我们可以通
三种网格生成程序生成结构网格的比较--gambit篇
![三种网格生成程序生成结构网格的比较--gambit篇](https://img.taocdn.com/s3/m/c10a81d1a58da0116c174935.png)
目前,业界流行的网格生成程序有很多,比如gambit,pointwise(gridgen),icem,hypermesh,truegrid等等。
每款软件的侧重点都不一样:gambit界面简单,上手容易,划分非结构网格迅速,但是对于导入的实体有很大的局限性,并且对于结构网格的生成能力比较弱;pointwise 前处理强大,划分网格的脉络清晰,擅长结构网格的划分;icem的分块思想先进,对于外形相似的几何体来说能减`icem生成结构网格的优缺点。
本文主要介绍了在gambit中生成T形管结构网格的具体操作过程。
1.几何外形如下图所示:1.导入实体2.选中所示边,按图示参数分割(split)3.重复以上操作,将其分割为4段,参数如下图所示注意:最后一个图的参数U valiue应该是0.6254.将点投影到端面上。
选中分割出来的第一个点,如图所示:选中端面的线,如图所示:按“apply“,将点投影到该边上。
5.将其余三个点投影到端面的线上,如图所示:6.连接生成线,如图所示7.用线分割体。
选中体,如图所示:然后选择刚刚生成的第一个边:点击”apply”确认分割。
8.用刚刚生成的剩下的三条边依次分割体,结果如图所示:9.连接边,选择如图示的两条边进行连接:10.选择如图示的四条边,生成一个面11.用这个面将体分割(split)12.选择如图的四条边,布置节点,节点数为20:13.选择该面,生成面网格14.选择如图所示两个边,布置节点,节点数为20.15.选择如图所示边,布置节点:16.选择一个端面,生成结构网格17.选择大圆柱的所有侧面,生成结构网格结果如图:18.选择刚刚划分面网格的体,生成体网格,类型选择为cooper19.选择另外一个体,生成体网格,类型为cooper最终效果如图:以上某些操作步骤顺序可以颠倒。
另外,很多操作(比如说切割面,切割体等等)能够通过不同的途径实现,本文的操作并不唯一,本文的主要目的就是介绍在gambit中生成结构网格需要的分区思路,具体操作可以根据个人喜好通过不同途径来实现。
第二章 Gambit划分网格
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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:
• • • • • •
•
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
•
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
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;
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)
Centroid Area :平衡相邻单元的面积
GAMBIT网格划分 教程详细版
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MESH
-每 EDGE
立釐s键 E量钮釐s
-每 MESH EDGES
a) 而键附ft-首釐ft-那首附那题 E温
必 度拉
必 度拉
边) 而键附ft-首釐ft-那首附那题 EB框
那)
温pp首y
量) 置at附o 釐)
度密必拉
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定
过)
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度-把板
定
定 定
定 定
把定
G首o过跟首 点ont鼠o首
板GA立演的能 定
4定
联状种状点能 素网状联状能 点类算现的G节网A能的类算 度-描定
定
度-描板
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定
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检
过)
定
操定 G首o过跟首 点ont鼠o首
类网的状算能 立类熟状种
定
如 点鼠鉴跟t 网鉴跟首 演鼠隐速题
定
量) 点鼠鉴跟t 网鉴跟首 演鼠隐速题
如GA立演的能
鉴) 点鉴nt鉴鼠鉴量 定
f)
点鉴nt鉴鼠鉴量
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菜隐量t长 菜隐量t长
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vo首u骤鉴定度 定
度-您板
(
)
必板
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跟)
点网状A能 范类种节立状
过) 点网状A能状 网状A种 点藐种的算熟状网
e)
Apply
Copy Translate
0 12 0
f)
FIT TO WINDOW
g)
h) Global
i)
Apply
2020年(bi商务智能)Gambit划分搅拌槽网格的步骤
![2020年(bi商务智能)Gambit划分搅拌槽网格的步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/a8a8318fcc7931b764ce156a.png)
(bi商务智能)Gambit划分搅拌槽网格的步骤学习软件的练习参考:《Mixing-WorkshopUGM2003》硕士论文《涡轮桨搅拌槽内搅拌特性数值模拟研究(张丽娜)》《Fluent流体计算应用教程》这是一个自己学习划分结构化与非结构化网格相结合的一个算例。
该算例是一个单轴、圆盘涡轮式搅拌槽的结构,利用Gambit软件对其进行分区、分块处理。
Gambit中的设置:建立几何模型——在图纸《同轴搅拌混合器结构尺寸》的基础上修改;1.圆柱体1:height-4;radius-70;centeredz;2.圆柱体2:height-22;radius-25;positivez;3.圆柱体3:height-200;radius-15;positivez;4.长方体1:width(x)-50;depth(y)-2;height(z)-40;centered;5.平移长方体1,move-translate-x:75;6.复制长方体1,得到长方体2、3、4、5、6:copy-5;rotateangle-60;7.合并上面的所有体,得到轴和桨的几何模型;8.圆柱体4:height-400;radius-190;centeredz;9.圆柱体5:height-400;radius-180;centeredz;10.圆柱体6:height-400;radius-150;centeredz;11.圆柱体7:height-400;radius-125;centeredz;12.圆柱体8:height-200;radius-125;centeredz;13.圆柱体9:height-150;radius-125;centeredz;14.圆柱体10:height-150;radius-112.5;centeredz;15.长方体7:width(x)-80;depth(y)-5;height(z)-400;centered;16.平移长方体7,move-translate-x:165;17.复制长方体7,得到长方体8、9、10:copy-3;rotateangle-90;18.Split长方体7、8、9、10:volumes依次选中上述长方体,然后用圆柱体5和6的外圆柱面切割,再把多余的体删除,得到挡板位置的几何模型;19.挖空最外面的筒体,用圆柱体4减去步骤18中的挡板和步骤7中的轴和桨叶;20.再依次切割各体,由外到内的顺序去进行体切割split,注意不选中retain项,最后得到8个几何体;然后删除多余出来的几何体,方法是在delete按钮中依次显示各个几何体,把多余的轴和桨叶部分几何体给删除了;21.创建两个正交垂直的平面,尺寸为:width-400,height-400,zxcentered;利用这两个平面切割split代表最外面筒体的这个几何体,进行4等分;对剩余的(除了包含桨叶部分的第8个体外)的6个几何体,进行2等分;最后删除这两个平面;22.连接一次所有的几何面,确保没有重合的面存在,再进行一次文件保存的操作;对上述8个几何体准备并实施网格划分23.先把动区域部分(包含4个体:上体,中间环体,中间包含轴和桨叶的体,下体)复制并平移出来,再把原来位置上的这一块删除掉,然后再连接一次所有的几何面,保存文件;(在Gambit中一次选中这部分的所有体的方法是:从右下角向左上角画一个矩形框,框内的所有体就可以一次被选中)24.Mesh-face-linkfaces操作,注意两者的面和节点要互相对应起来,并做一下尝试,检查是否对其中一个进行面网格划分,相应的面是否同时也进行同样的网格划分工作;25.现在开始进行网格划分;先划分动区域部分,即平移到外面来的这4个体;顺序是先划分中间环体,其次划分上体、下体,最后划分中间包含轴和桨叶的几何体;(这时可以把静区域部分的几何体给隐藏起来)26.划分中间环体时,先对横截面的边做edge边划分,设定比如intervalcount为2~4;然后以map的方式进行体划分,设定比如intervalsize为2~10,是否合适可以利用网格单元检查来判断,选中summary或check按钮;27.划分上体时,也是先对横截面的边做edge边划分,这里的边长(除了中间环体的横截面的边长之外的长度)为125-12.5*2=100,所以,直线边划分为intervalcount-20左右;两段半圆弧边划分为intervalcount-7~10左右,为了在厚度方向上分层的方便,对厚度方向的两条短边也要做一次edge边划分;然后依次对包含上述两段直线边和一段圆弧边的两个半圆面做pave面划分,设定比如intervalsize为4~6;最后对包含上述半圆面的两个半圆体分别做cooper体划分,注意要分别划分,因为cooper这种体网格划分方式要求指定源面,不分别划分的话,会报错找不到相应的源面28.划分下体时,思路和划分上体相同——也是先edgemesh切割底面的边,再pave包含这条边的两个半圆面,最后cooper划分这两个半圆柱体;(关于pave划分面时,报错关于边的划分份数是奇数还是偶数的问题,这个可以事先检查一下半圆弧边的划分份数是奇数还是偶数,若其为偶,则两条直边和一条半圆弧边的划分份数也要为偶数;否则同为奇数。
第三章:gambit划分网格——(第三节)面网格划分
![第三章:gambit划分网格——(第三节)面网格划分](https://img.taocdn.com/s3/m/e65b91ec172ded630b1cb6a6.png)
顶点类型
为了能够用 Quad-Map 方案划分网格,面必须描绘出一个逻辑的矩形(此判据的例外情 况见下面部分的“注一”。)。为了描绘出一个逻辑的矩形,一个面必须包括四个端点类型(END TYPE)的顶点,同时其它所有的面上的顶点必须指定为侧边类型(SIDE TYPE)的顶点。
Quad-Map 网格划分方案(meshing scheme)
当对一个面采用 Quad-Map 网格划分方案,GAMBIT 采用规则的四边形面网格元素对 面进行网格划分,如图 3-22 所示:
图 3-22:Quad-Map 面网格划分方案(scheme)-网格例子
本文由 wyxpuma 提供,不足之处欢迎指正
图 3-23 画出了四个平面,其中两个可以采用(Quad)Map 方案划分网格,另两个则 不行。图(a)和(c)是可以的,因为每个平面中都有四个端点类型的顶点(End type vertex), 而其它顶点为侧边类型的顶点(Side type vertex)。图(b)无法用 Map 方法,因为该平面只 包含了三个端点型顶点;图(d)也无法采用 Map 方法,因为该平面上的某个顶点被指定为 反向型(Reversal)顶点。
创建或删除面与面间的硬链接
将网格化的边转化为拓扑的边,将面沿着由网 格节点定义的边界进行分割
在图形窗口中显示网格信息,概述面网格质量 信息
删除存面上在的网格节点 以及(或者)元素
3.3.1 对面进行网格划分
“Mesh Face”命令可用来对模型中的一个或多个截面创建网格。当对面划分网格时, GAMBIT 根据当前指定的(划分网格)参数在面上创建网格节点。 要对一个面划分网格,需要确定以下(划分网格)参数
fluent_gambit网格检查及优化方法
![fluent_gambit网格检查及优化方法](https://img.taocdn.com/s3/m/9fd85b25647d27284b73515b.png)
Fluent计算对网格质量的几个主要要求:1)网格质量参数:Skewness (不能高于0.95,最好在0.90以下;越小越好)Change in Cell-Size (也是Growth Rate,最好在1.20以内,最高不能超过1.40)Aspect Ratio (一般控制在5:1以内,边界层网格可以适当放宽)Alignment with the Flow(就是估计一下网格线与流动方向是否一致,要求尽量一致,以减少假扩散)2)网格质量对于计算收敛的影响:高Skewness的单元对计算收敛影响很大,很多时候计算发散的原因就是网格中的仅仅几个高Skewness的单元。
高长宽比的单元使离散方程刚性增加,使迭代收敛减慢,甚至困难。
也就是说,Aspect Ratio尽量控制在推荐值之内。
3)网格质量对精度的影响:相邻网格单元尺寸变化较大,会大大降低计算精度,这也是为什么连续方程高残差的原因。
网格线与流动是否一致也会影响计算精度。
4)网格单元形状的影响:你在fluent里面用grid quality命令看下,相关的东西可以百度一下;以下为我百度搜索到的东西:可以作为参考:如何检查网格质量,用什么指标来说明网格好不好呢?怎么控制?一般是什么原因造成的? 一般也就是,网格的角度,网格变形的梯度等等吧判断网格质量的方面有很多,不知你用的是什么软件,下面总结的是针对Gambit帮助文件的简单归纳,不同的软件有不同的评价单元质量的指标,使用时最好仔细阅读帮助文件。
Area单元面积,适用于2D单元,较为基本的单元质量特征。
Aspect Ratio长宽比,不同的网格单元有不同的计算方法,等于1是最好的单元,如正三角形,正四边形,正四面体,正六面体等;一般情况下不要超过5:1. Diagonal Ratio对角线之比,仅适用于四边形和六面体单元,默认是大于或等于1的,该值越高,说明单元越不规则,最好等于1,也就是正四边形或正六面体。
Gambit建模与网格划分
![Gambit建模与网格划分](https://img.taocdn.com/s3/m/df48e8c42cc58bd63186bd26.png)
Gambit 建模
初级教程
4
因此为了便于记忆,建议在创建对象的时候要起一个便于记住的名字。 同时,Gambit 还为我们提供了三种不同的坐标系,即直角坐标系、柱坐标和 球坐标。在命令面板的坐标类型中,可以选择不同的坐标系。
Undo
Undo 命令可以消除上一步操作的内容,但需要注意的是, Del Del 命令用来删除一些误操作或不需要的对象。单击 Del 按钮,在视图中选 择需要删除的对象,再单击 Apply 按钮即可。 线的创建(Line) 在命令面板中单击 Edge 按钮,就可以进行线的创建和编辑(见图 12) 。 在 Gambit 中,最常用的是直线的创建。 在 Edge 命令面板中单击 Create Straight Edge 按钮 ,在视图中选择需要连 图 12
图 22 7.选择视图中的线段 3,取消对 Double Side 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。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。
成线的点,单击 Apply 按钮即可(见图 13)。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。
图 13 除了创建直线外,Gambit 还可以创建其他的一些线段,如圆弧、圆、倒角、 椭圆等(见图 14) Edge 命令中常用的还有合并 、分离 等命令,即
(完整版)如何在gambit中提高网格质量
![(完整版)如何在gambit中提高网格质量](https://img.taocdn.com/s3/m/1f1dc5484028915f804dc2b7.png)
如何在gambit中提高网格质量经常在网上看到一些网友为gambit划分不出好的网格质量而烦恼。
要生成一套好的网格,我觉得以下几点是很必要的:1.选择一款好的网格生成软件;2.确保实体尽量简洁;3.合理布置线上节点;但是,对于一些初学者来说,gridgen等专业点的网格划分软件在短时间内是很难掌握的,所以大部分人还是喜欢用gambit。
对于gambit来说,有的时候满足了条件2,3,仍然有可能生成质量很差的网格,这个时候就需要手动调整以提高网格质量了。
下面我将以一个例子来详细讲解一下如何在gambit中提高网格质量。
这个是个简单的楔形体,包括附面层网格。
该网格满足实体简单,节点的布置也合理,但是生成的网格质量很差,主要是在楔形体尾部附面层网格与三角形网格交接的地方。
该图为放大图,从中可以看出有一个网格基本上已经退化成一条线了,从而导致整个网格最大的倾斜率超过了0.99。
解决方法一:由于质量差的网格集中在附面层与三角形网格过渡的地方,可以从改变附面层网格分布入手。
改变楔形体三个顶点的类型,将其改为side,从而改变附面层网格。
改变附面层网格分布后,重新生成的网格质量提高了不少。
解决方法二:改变三角形网格分布。
选择调整面网格的节点分布。
手动调整质量差的网格的节点,使其分布合理。
通过调整后,最大倾斜率小于0.91了。
该质量的网格基本上就能导入fluent计算了,通过fluent中的smooth/swap功能,还能进一步提高网格质量。
以上例子只是给网友一个在gambit中调整网格的思路,希望能解决一部分人的问题。
其实,提高网格质量最好的办法就是将坏的网格merge到好的网格中,可惜我目前还没有在gambit中发现该功能。
有机会再跟大家探讨一下在tgrid中如何用merge功能提高网格质量。
手把手教你fluent动网格算例设置制作该cas需要用到以下软件:gambit(做网格的,网上有的下)fluent (计算用的,网上也有的下)fluent小工具(就是可以在编译udf不用装vc的,我的blog上有的下)计算边界定义说明:1.生成网格,本文采用的是非结构网格,相信这个过程就不需要我赘述了吧,如果不会的话,请参阅gambit生成网格的文献。
利用Gambit 划分网格
![利用Gambit 划分网格](https://img.taocdn.com/s3/m/0fa91a592b160b4e777fcf0e.png)
利用Gambit 划分网格以课上实例(8*20mm的区域)为例1.运行Gambit. 第一次可修改工作目录working directory:如下2.Run后进入作图的主页面3.创建4个点四个点的坐标分别为(0,0),(20,0),(0,8)和(20,8)。
只需要在Global栏填入数值4.利用右下角的工具Fit to window按钮可以使所有几何点出现在视图区。
5.创建4条线利用按钮,出现此时按住shift键,用鼠标左键点击一个点,此时该点变为红色(表面已选择),如:,同样方法再选择一个点,然后按Apply 即将这两点连成一条线,如下图最终四个建立4条边线,如下图6.建立一个面(这就是要求解的区域)点击工具栏中的建立面。
按住shift键,用鼠标左键点击一条线,此时该线条变为红色(表面已选择),依次再选择另3条线(此时按住shift键不动)。
然后按Apply即将这4条线组成一个面。
7.进行网格划分选择右上角中的面网格划分选择仅有的一个面face1, 方法是按住shift键,用鼠标左键点击面的任一条线,此时面的四条线改为红色,表示已选择。
将步长值改为0.5。
空间步长越小,网格数越多,计算可能更准确,但是计算时间越长。
然后点击Apply 得到下面的网格8.初步指定边界的类型点击区域命令按钮,再点击下面左侧的指定边界类型按钮。
选定一个边,可打开向上箭头,将列表中选,也可利用前面的方法,按住shift键,用鼠标左键点击一条线,此时该线条变为红色(表面已选择)。
为选定的边输入一个名字,本问题中我选择的四个边的名字分别为left、up、down和right。
4个边的类型均为默认的Wall。
9.指定求解区域为固体材料点击区域命令按钮选择face1,为选定的面输入一个名字,如zone,将区域的类型由Fluid 改为Soild。
10.导出网格由File中的Export,再选择Mesh. 更改默认的文件名,如改为fin.msh点击Export 2-D(X-Y)mesh 按钮,显示为红色。
GAMBIT 网格划分基础
![GAMBIT 网格划分基础](https://img.taocdn.com/s3/m/91e164da2e3f5727a4e96268.png)
第二篇预处理技术第三章 GAMBIT网格划分基础GAMBIT软件是Fluent 公司提供的前处理器软件,它包含功能较强的几何建模能力和强大的网格划分工具,可以划分出包含边界层等CFD特殊要求的高质量的网格。
GAMBIT 可以生成FLUENT6、FLUENT5.5、FIDAP、POLYFLOW等求解器所需要的网格。
使用Gambit 软件,将可大大缩短用户在CFD应用过程中建立几何模型和流场以及划分网格所需要的时间。
用户可以直接使用Gambit软件建立复杂的实体模型,也可以从主流的CAD/CAE系统中直接读入数据。
Gambit软件高度自动化,可生成包括结构和非结构化的网格,也可以生成多种类型组成的混合网格。
如果你熟练掌握了GAMBIT, 那么在CFD应用中你将如虎添翼。
让我们赶紧进入GAMBIT的学习吧。
3.1 对连续场的离散化处理现阶段对非定常(完全)N-S方程的直接数值求解往往受到计算机运行速度和内存大小的限制尚不现实,而且工程上对瞬时流场也不感兴趣,因此在实际应用中一般是从简化的数学模型出发,并要在简化模型的复杂程度和可处理的几何外形的复杂程度之间作出某种权衡,要求对模型的合适程度和计算的可行性(物理上和几何上)作出判断。
目前计算流体力学完全可以模拟具有复杂几何外形的简单物理问题或者模拟具有简单几何外形的复杂物理问题,而不能完全模拟既具有几何复杂性又具有物理复杂性的问题,对此仍在进一步发展中。
完全N-S方程按时间平均并按从高到低的层次可简化成雷诺平均N-S方程、边界层方程、无粘非线性方程(如Euler方程、位势方程、跨音速小扰动方程)、无粘线性方程(如Lap1ace方程)等。
从数值求解上述控制方程的进程来看,20世纪60年代解决了无粘线性方程的求解,已能用无粘线性方程模拟相当复杂外形的小攻角绕流,并有大量的实用软件;20世纪70年代主要集中于无粘非线性全位势方程和Eu1er方程的求解,已能用于模拟许多复杂外形的亚、跨、超音速绕流;20世纪80年代较集中于求解雷诺平均N-S方程及其它近似的N-S方程,着重解决定常问题,已取得了丰硕的成果,并趋于成熟;20世纪90年代开始了非定常粘性流场模拟的新局面,并且它已逐渐成为计算流体力学的发展主流。
GAMBIT划分泵网格教程
![GAMBIT划分泵网格教程](https://img.taocdn.com/s3/m/02c12c02cc17552707220840.png)
本教程以离心泵为例,详细地介绍了如何应用GAMBIT进行泵网格划分和质量检查。
本文中的离心泵实体采用Pro/E造型,并导出一个stp格式副本作为GAMBIT导入文件。
基本步骤:1、启动GAMBIT。
2、导入*.stp格式文件。
2、进行碎面合并操作以提高网格质量。
3、网格划分。
4、网格质量检查。
5、边界条件设置。
6、保存和导出文件。
1、启动GAMBIT。
双击GAMBIT快捷方式,弹出下列对话框,首先点击“Browse”设置GAMBIT 运行目录,以后你的相关文件都将会在这个目录里。
建议大家养成设置目录好习惯。
设置好目录好,点击“Run”就启动GAMBIT了。
GAMBIT启动后的界面如下图所示。
2、导入*.stp格式文件。
(1)选择File-import-STEP菜单,就会弹出导入stp文件对话框,建议大家最好把“Stand-aloneGeometry”选项下面的4个选项全部选中,让后点击“Browse”开始寻找stp文件(如果第一步设置了目录,这里就会自动进入相应的目录,非常方便)。
点击“Browse”后弹出的对话框如下如所示,在“File”中找到自己的文件,让后点击Accept”,再点击上图对话框的“Accept”就导入了stp文件。
导入过程中GAMBIT的菜单栏位置会显示红色进度条,显示导入进度,如下图所示。
导入后GAMBIT中就会显示相应的实体造型,刚导入后,GAMBIT显示的是曲线,右键点击上图中右下角的蓝圈所示按钮,然后左键可以选择显示方式,可以切换到实体显示,如下图所示。
(2)进行碎面合并操作以提高网格质量。
一般泵三维造型导入GAMBIT后都会产生很多小面,称之为碎面。
这些面如果不合并会对网格质量有非常大的影响。
当然也有一些泵造型导入后是基本没有碎面的,那这一步就可以省略了。
一般进行体操作时,如果叶轮和蜗壳都显示会很麻烦,也不容易看清楚每个体上的面。
这时点击上图右下角的蓝色按钮,弹出下面左面的对话框,进行隐藏或显示体设置。
Gambit体网格划分
![Gambit体网格划分](https://img.taocdn.com/s3/m/2e2decfa0875f46527d3240c844769eae009a39e.png)
Gambit体⽹格划分GAMBIT ⽹格划分第四节体⽹格划分FEBRUARY 26, 20144.4 体⽹格划分命令(Volume Meshing Commands)在Mesh/Volume ⼦⾯板中有(subpad)以下命令下⽂描述了以上列出的各命令的功能和操作4.4.1 为体划分⽹格(Mesh Volumes )Mesh Volumes 命令允许你为⼀个或多个体创建⽹格。
当你为⼀个体划分⽹格时,GAMBIT 会根据当前设定的参数在整个体中创建⽹格节点。
要mesh ⼀个体,需要设定以下参数待划分⽹格的体⽹格划分⽅案(Meshing scheme )⽹格节点间距(Mesh node spacing )⽹格划分选项(Meshing options )指定体(Specifying the Volume)GAMBIT 允许你在⽹格划分操作中指定任何体,但是,何种⽹格划分⽅案(meshing scheme)能应⽤于这个体,则决定于体的拓扑特性、形状,以及体的⾯上的顶点的类型。
指定⽹格划分⽅案(Specifying the Meshing Scheme)指定⽹格划分⽅案需要设定以下两个参数元素(Elements)类型(Type)Elements参数⽤于定义(应⽤于该体的)体⽹格元素的形状;Type 参数定义⽹格划分算法,因此也决定了体中所有⽹格元素的模式。
下⽂将介绍上⾯列出的参数的功能,以及它们对体⽹格产⽣的效果。
指定⽅案元素(Specifying Scheme Elements)GAMBIT 允许你指定下表列出的任何⼀个体⽹格Elements(元素)选项以上列出的每个Elements 选项都有⼀套特定的Type(类型)选项(⼀个或多个)相对应(见下)指定⽅案类型(Specifying Scheme Type)GAMBIT 提供以下体⽹格划分的Type 选项正如上⽂提到的,每个Elements选项都有⼀套特定的Type(类型)选项(⼀个或多个)相对应。
gambit离心水泵叶轮网格划分
![gambit离心水泵叶轮网格划分](https://img.taocdn.com/s3/m/e02c81c50c22590102029d37.png)
LOW-SPEED CENTRIFUGAL COMPRESSOR9. LOW-SPEED CENTRIFUGAL COMPRESSORThis tutorial employs the configuration of a low-speed, centrifugal compressor blade to demonstrate the use of imported geometry and the turbo volume decomposition operation. It illustrates how to adjust decomposition split points and employs a structured hexahedral mesh.In this tutorial, you will learn how to:•Create a turbo volume based on imported ACIS geometry•Decompose a turbo volume9.1 PrerequisitesTo understand this tutorial, you should review and understand the steps, principles, and procedures outlined in Tutorials 1, 2, 3, 4, and 8.© Fluent Inc., Mar-06 9-1Problem Description LOW-SPEED CENTRIFUGAL COMPRESSOR9.2 Problem DescriptionFigure 9-1 shows the turbomachinery configuration to be modeled and meshed in this tutorial. The configuration represents the rotor of a low-speed centrifugal compressor containing 20 identical, highly skewed blades, each of which is spaced equidistant from the others on the rotor hub. The configuration is designed such that the angles of the inlet and outlet flow directions are offset from each other by 90º.Outlet flowInlet flowFigure 9-1: Low-speed centrifugal compressor rotor9-2 © Fluent Inc., Mar-06LOW-SPEED CENTRIFUGAL COMPRESSOR Strategy9.3 StrategyThe GAMBIT turbo modeling procedure includes seven basic steps:1)Creating or importing edge data that describes the turbo profile2)Creating the turbo profile3)Creating the turbo volume4)Assigning zone types to regions of the turbo volume5)Decomposing the turbo volume6)Meshing the turbo volume7)Viewing the turbo volumeThis tutorial illustrates all of the steps listed above. In this example, the edge data that describes the turbo profile is imported from an ACIS file, and edges of the turbo volume are pre-split in the zone-type assignment step (Step 4) to facilitate decomposition (Step 5). NOTE: In this tutorial, the turbo-volume viewing operation (Step 7, above) is illustrated in conjunction with the mesh examination step (see “Step 10:Examine the Mesh,” below).© Fluent Inc., Mar-06 9-3Procedure LOW-SPEED CENTRIFUGAL COMPRESSOR 9.4 Procedure1.Copy the filepath/Fluent.Inc/gambit2.x/help/tutfiles/lscc-smooth.sat (where 2.x is the GAMBIT version number) from the GAMBIT installation area in the directory path to your working directory.2.Start GAMBIT using the session identifier “LS_Centrifugal_Comp”.Step 1: Select a Solver1.Choose the solver from the main menu bar:Solver → FLUENT 5/6The choice of solver affects the types of options available in the Specify Boundary Types form (see below). For some systems, FLUENT 5/6 is the default solver. The currently selected solver is shown at the top of the GAMBIT GUI.9-4 © Fluent Inc., Mar-06LOW-SPEED CENTRIFUGAL COMPRESSOR Procedure © Fluent Inc., Mar-06 9-5 Step 2: Import ACIS GeometryTo create a turbo model, GAMBIT requires the specification of a set of edges that define the shapes of the turbo hub and casing and the cross-sectional shapes of the turbo blade(s). In this tutorial, the edge specification data is imported from an ACIS file.1. Select the Import ACIS File option from the main menu bar.File → Import → ACISThis command sequence opens the Import ACIS Fileform.2. Click the Browse... button.This action opens the Select File form.Procedure LOW-SPEED CENTRIFUGAL COMPRESSOR9-6© Fluent Inc., Mar-06a)In the Files list, select lscc-smooth.sat.b)On the Select File form, click Accept.3.On the Import ACIS File form, click Accept.GAMBIT reads the information contained in the ACIS file and constructs the geometry shown in Figure 9-2.LOW-SPEED CENTRIFUGAL COMPRESSOR ProcedureBlade cross sectionsHub edgeCasing edgeFigure 9-2: Imported ACIS geometry for low-speed centrifugal compressor© Fluent Inc., Mar-06 9-7Procedure LOW-SPEED CENTRIFUGAL COMPRESSOR 9-8 © Fluent Inc., Mar-06Step 3: Create the Turbo ProfileThe turbo profile defines the basic characteristics of the turbo volume. In GAMBIT , the edges that describe the hub, casing, and blade cross sections are defined by means of their inlet endpoint vertices.1. Specify the hub, casing, and blade-cross-section edges of the turbo profile.TOOLS →TURBO →CREATE PROFILEThis command sequence opens the Create Turbo Profileform.In this step, you will specify vertices that define the hub, casing, and blade cross-sections. In addition, you will specify the axis of revolution for the turbo configu-ration. All instructions listed in this step refer to the vertex labels shown in Figure 9-3.LOW-SPEED CENTRIFUGAL COMPRESSOR Procedure© Fluent Inc., Mar-06 9-9 Casing InletHub InletBlade Tips BA D ECFigure 9-3: Vertices used to specify the turbo profilea) Activate the Hub Inlet list box on the Create Turbo Profile form.b) Select vertex A .c) Activate the Casing Inlet list box.d) Select vertex B .e) Activate the Blade Tips list box.f) Select (in order) vertices C , D , and E .! The order in which the Blade Tips vertices are selected is important to thedefinition of a turbo profile. Specifically, the Blade Tips vertices must beselected in order from hub to casing.g) Click Apply to accept the vertex selections and create the turbo profile.GAMBIT creates the turbo profile shown in Figure 9-4.Procedure LOW-SPEED CENTRIFUGAL COMPRESSORBAFigure 9-4: Turbo profile for low-speed centrifugal compressor blade The turbo profile for this tutorial includes six (real) rail edges and three (virtual) medial edges, each of which corresponds to one of the turbo blade cross sections.9-10 © Fluent Inc., Mar-06Step 4: Modify the Inlet and Outlet Vertex Locations It is often useful to control the shape of the turbo volume such that its inlet and outlet surfaces represent smooth flow transitions to and from the inlet and outlet ends, respectively, of the turbo blade. In GAMBIT, you can control the shape of the turbo volume by adjusting the positions of the medial-edge endpoint vertices prior to con-structing the volume.1.Open the Slide Virtual Vertex form.TOOLS →TURBO →SLIDE VIRTUAL VERTEXThis command sequence opens the Slide Virtual Vertexform.a)Select the inlet endpoint vertex of the medial edge for the hub blade cross section(vertex A in Figure 9-4, above).b)In the U Value field, enter the value 0.962.As an alternative to entering a value in the U Value field, you can select thevertex in the graphics window and drag it along its host rail edge until the UValue field value is 0.962.c)Retain the (default) Move with links option.© Fluent Inc., Mar-06 9-119-12 © Fluent Inc., Mar-06The Move with links option specifies that GAMBIT is to apply the current Slide Virtual Vertex specifications to all medial-edge inlet endpoint vertices in addi-tion to the selected vertex.d) Click Apply to accept the new position of the medial-edge inlet endpoint vertices. e) Select the outlet endpoint vertex of the medial edge for the casing blade crosssection (vertex B ).f) In the U Value field, enter the value 0.981.g) Retain the Move with links option.h) Click Apply to accept the new position of the medial-edge outlet endpoint vertices.The modified turbo profile appears as shown in Figure 9-5.Figure 9-5: Turbo profile with modified inlet and outlet vertex locationsStep 5: Create the Turbo VolumeThe turbo volume characteristics are determined by the turbo profile and by specifi-cation of the number of blades on the rotor (or angle between blades), the tip clear-ance, and the number of spanwise sections. This example does not include either a tip clearance or spanwise sectioning.1.Specify the pitch for the turbo volume.TOOLS →TURBO →CREATE TURBO VOLUMEThis command sequence opens the Create Turbo Volumeform.a)In the Pitch text box, enter 20.b)On the Pitch option button (located to the right of the Pitch text box), select theBlade count option.c)In the Spanwise Sections text box, enter 1.d)Click Apply.Figure 9-6 shows the resulting turbo volume.© Fluent Inc., Mar-06 9-139-14 © Fluent Inc., Mar-06 Casing faceHub faceInlet face Outlet faceBladepressuresideBladesuction sideFigure 9-6: Turbo volume for low-speed centrifugal compressor bladeStep 6: Define the Turbo ZonesThis step assigns standard zone types to surfaces of the turbo volume. The zone-type specifications determine which faces are linked for meshing. In addition to assigning zone types, this step employs pre-decomposition options that presplit periodic surfaces in order to facilitate turbo volume decomposition (see “Step 8:Decompose the Turbo Volume,” below).1.Specify the faces that constitute the hub, casing, inlet, and outlet of the turbo volume,as well as the pressure and suction sides of the turbo blade.TOOLS →TURBO →DEFINE TURBO ZONESThis command sequence opens the Define Turbo Zonesform.a)Activate the Hub list box, and select the bottom (hub) face of the turbo volume.b)Activate the Casing list box, and select the top (casing) face of the turbo volume.c)Activate the Inlet list box, and select the inlet face of the turbo volume.d)Activate the Outlet list box, and select the outlet face of the turbo volume.e)Activate the Pressure list box, and select the front two faces (excluding the flat,trailing-tip face) on the inner-curve (pressure side) of the turbo blade.f)Activate the Suction list box, and select the front two faces (excluding the flat,trailing-tip face) on the outer-curve (suction side) of the turbo blade.© Fluent Inc., Mar-06 9-15The flat edges on the trailing tips of the blade cross sections are not included in the definitions of the pressure and suction surfaces; therefore, they will not be merged into their respective surfaces in the decomposition step.g)In the Pre-decompose section, select both the Link spanwise and Split edges options.The Pre-decompose options specify that GAMBIT is to merge the pressure and suction surfaces of the blade, link the spanwise (hub and casing) faces of the turbo volume, and split the periodic edges of the hub and casing faces to facilitate decomposition of the turbo volume. The split locations for the peri-odic faces are determined by a set of default variables that can be modified by means of the Edit Defaults form (see Section 4.2.4 in the GAMBIT User’s Guide).h)Click Apply.GAMBIT assigns the zone types and splits the blade and periodic edges as shown in Figure 9-7.AEC BDFFigure 9-7: Turbo volume with pre-decomposition splitsBecause the flat trailing edges are not included in the pressure and suction surface definitions, the sharp edges at the trailing tip of the edge are maintained and are used for the turbo decomposition.9-16 © Fluent Inc., Mar-06Step 7: Adjust Edge Split PointsIt is often useful to modify the default split-point locations prior to decomposing the turbo volume. Such adjustments can facilitate success of the decomposition operation and the creation of spanwise faces that can be meshed with high-quality elements.You can adjust the split-point locations either before or after decomposition, but the adjustment process is less time-consuming if it is performed prior to decomposition, because it does not involve updating the face and volume configurations associated with each adjustment.In this step, you will adjust the turbo blade split points such that they are close to, but not coincident with, the leading edge vertex.1.Open the Slide Virtual Vertex form.TOOLS →TURBO →SLIDE VIRTUAL VERTEXThis command sequence opens the Slide Virtual Vertexform.a)Select the suction-side, upstream split-point vertex on the casing face turbo bladecross section (vertex A in Figure 9-7, above).b)In the U Value field, enter the value 0.003.© Fluent Inc., Mar-06 9-17As an alternative to entering a value in the U Value field, you can select thevertex in the graphics window and drag it along its host rail edge until the UValue field value is 0.003.c)Retain the Move with links option.The Move with links option specifies that GAMBIT is to apply the current SlideVirtual Vertex specifications to all linked vertices in addition to the selectedvertex. In this case, the suction-side split-point vertex on the casing face turboblade cross section is linked to a corresponding vertex on the hub face turboblade cross section.d)Click Apply to accept the new split-point location.e)Select the pressure-side, upstream split-point vertex on the casing face turbo bladecross section (vertex B).f)In the U Value field, enter the value 0.997.g)Click Apply to accept the new split-point location.h)Select the pressure-side, upstream split-point vertex on the casing face periodicedge (vertex C).i)Unselect the Move with links option.Because the leading edge of the blade is swept backwards from hub to casing,it is appropriate to move this vertex independently of the corresponding hubvertex (vertex D). This independent movement is accomplished by unselectingthe Move with links option. (NOTE: In all subsequent Slide Virtual Vertexoperations, the Move with links option will remain unselected.) j)In the U Value field, enter the value 0.238.k)Click Apply to accept the new split-point location.l)Select the pressure-side, upstream split-point vertex on the hub face periodic edge (vertex D).m)In the U Value field, enter the value 0.812.n)Click Apply to accept the new split-point location.o)Select the pressure-side, downstream split-point vertex on the casing face periodic edge (vertex E).9-18 © Fluent Inc., Mar-06© Fluent Inc., Mar-06 9-19 p) In the U Value field, enter the value 0.812.q) Click Apply to accept the new split-point location.r) Select the pressure-side, downstream split-point vertex on the hub face periodicedge (vertex F ).s) In the U Value field, enter the value 0.156.t) Click Apply to accept the new split-point location.Figure 9-8 shows the turbo volume configuration with the adjusted split points.Figure 9-8: Turbo volume with adjusted split points9-20 © Fluent Inc., Mar-06 Step 8: Decompose the Turbo VolumeThe decomposition step splits the turbo volume into four geometric volumes the topologies of which are suitable for the creation of structured hexahedral meshes.1. Decompose the turbo volume.TOOLS →TURBO →DECOMPOSE TURBO VOLUMEThis command sequence opens the Decompose Turbo Volumeform.a) Retain the (default ) Type:H option, and click Apply .GAMBITdecomposes the volume as shown in Figure 9-9.Figure 9-9: Decomposed turbo volume for low-speed centrifugal compressorStep 9: Mesh the VolumesThe decomposition step (above) automatically sets the interval count and grading on the edges according to the turbo decomposition defaults. In addition, the decomposi-tion sets face vertex types so that the volume is ready to mesh.1.Mesh all of the volumes.TOOLS →TURBO →MESH EDGES/FACES/VOLUMES RThis command sequence opens the Mesh Volumes form.a)Activate the Volumes list box.b)Select all four volumes.GAMBIT automatically selects the Scheme:Elements:Hex and Scheme:Type:Map options.c)Retain the automatically selected Scheme options.© Fluent Inc., Mar-06 9-219-22 © Fluent Inc., Mar-06d) On the Spacing option button, select Interval size .e) In the Spacing text box, enter a value of 10.f) Click Apply .Figure 9-10 shows the final meshed turbo volume.Figure 9-10: Meshed turbo volume for low-speed centrifugal compressorStep 10: Examine the Mesh1.Select the EXAMINE MESHcommand button at the bottom right of the GlobalControl toolpad.This action opens the Examine Meshform.a)Click Update at the bottom of the Examine Mesh form.© Fluent Inc., Mar-06 9-239-24 © Fluent Inc., Mar-06GAMBIT does not automatically update the graphics display when you open the Examine Mesh form or modify its specifications, such as Display Type or Quality Type . To update the graphics display, you must click the Update pushbutton located at the bottom of the form. GAMBIT displays the Update pushbutton label in red lettering whenever the display needs to be updated to reflect the current Examine Mesh specifications.Some Examine Mesh operations automatically update the graphics display. For example, if you select the Display Type:Range option and click one of the histogram bars, GAMBIT automatically updates the display.The Examine Mesh form allows you to view various mesh characteristics for the 3-D mesh. For example, Figure 9-11 displays hexahedral volume mesh elements for which the EquiSize Skewparameter is between 0.2 and 0.3 for this example.Figure 9-11: Hexahedral mesh elements—EquiSize Skew = 0.2–0.32. Display the casing surface in a cascade turbo view.TOOLS →TURBO →VIEW TURBO VOLUMEThis command sequence opens the View Turbo Volume form.© Fluent Inc., Mar-069-25a) Select the Cascade surface:Casing option.The Cascade surface specifications described above specify a flattened, 2-D display of the casing surface.b) Click Apply .Figure 9-12 displays an enlarged view of the quadrilateral face mesh elements near the blade tip on the casing surface for this example. In this case, the mesh elements are colored to represent the value of the EquiSize Skew parameter. (NOTE: To view the 2-D face elements shown in Figure 9-12, select the Display Type: 2D Element option on the Examine Mesh form, and specify the display of quadrilateral () elements.)9-26© Fluent Inc., Mar-06Figure 9-12: Quadrilateral mesh elements near blade tip—EquiSize Skew = 0–1c) Select the Off option and click Apply to turn off the cascade turbo view beforespecifying zone types.Step 11: Specify Zone TypesYou can use the Specify Boundary Types command to apply solver-specific boundary zone specifications to surfaces of the turbo volume. For some solver options, includ-ing Fluent 5/6, GAMBIT automatically assigns such boundary zone specifications. 1.Check the automatically applied boundary zone types.ZONES →SPECIFY BOUNDARY TYPESThis command sequence opens the Specify Boundary Typesform.© Fluent Inc., Mar-06 9-27Step 12: Export the Mesh and Exit GAMBIT1.Export a mesh file.a)Open the Export Mesh File formFile → Export → Mesh…This command sequence opens the Export Mesh Fileform.i.Enter the File Name for the file to be exported—for example, “ls_cc.msh”.ii.Click Accept.GAMBIT writes the mesh file to your working directory.2.Save the GAMBIT session and exit GAMBITa)Select Exit from the File menu.File → Exitform.This action opens the Exitb)Click Yes to save the current session and exit GAMBIT.9-28 © Fluent Inc., Mar-069.5 SummaryThis tutorial demonstrates the use of ACIS geometry import and turbo decomposition operations in GAMBIT turbo modeling. In this example, edge data imported from an ACIS file were used to define a turbo profile, which, in turn, was used to create a turbo volume representing the flow region surrounding one blade of a low-speed centrifugal compressor. The turbo zones were assigned, the turbo volume was pre-split, and the split-point locations on the blade and periodic edges were adjusted to facilitate decomposition and meshing. The final, decomposed turbo volume consisted of four volumes, each of which could be meshed using a structured, hexahedral meshing scheme.© Fluent Inc., Mar-06 9-29。
GAMBIT网格划分
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详细说明
Hex
指定网格仅仅包含六面体网格单元
Hex/Wedge
指定网格主要有六面体网格单元组成但是也包括在适当地位置的楔形网格
Tet/Hybird
指定网格主要由四面体网格构成但是在适当的位置可以包含六面体、锥形和楔形网格单元
GAMBIT提供了以下体网格划分Type选项
选项
详细说明
Map
生成一般六面体结构化网格单元
TGrid
√
Stairstep
√
Submap
将一个不可图示的面分成可图示区域并在每个区域生成结构化网格单元网格
Pave
生成非结构化网格单元网格
Tri Primitive
将一个二侧面分成二个四边形区域并在每个区Байду номын сангаас生成可图示的网格
Wedge Primitive
在楔形面的尖部生成二角形网格单元并从尖部向外生成放射状网格
GAMBIT提供了以下面网格划分Type选项
Submap
将一个不可图示化体积分割成可图示化区域并在每个区域生成六面体结构化网格单元
Tet Primitive
将一个四个侧面的体积分成四个六面体区域并在每个区域生成可图示化网格
Cooper
扫描整个体积的指定的源面的网格节点类型
Tet/Hybird
指定该网格主要包含四面体网格单元但是在合适的位置也可以包含六面体、锥体和楔形单元
Stairstep
生成普通六面体网格和一个与原是提及形状近似的平滑的体积
体网格划分Elements和Type选项之间的关系如下表。(其中:“√”表示允许组合)
Elements选项
Type选项
Hex
Hex/Wedge
GAMBIT总结精华操作(新手入门)
![GAMBIT总结精华操作(新手入门)](https://img.taocdn.com/s3/m/fa03941d0b4e767f5acfce5f.png)
1、2、3、Gambit网格划分,交界面的处理:简单说分块划分网格,如果不定义边界,gambit会默认为interior。
interior是公共面(两个"体"共用)。
interface是接触面(两个面,分别属于不同的"体"):interface是处理滑移网格,静止部分与滑动部分的交接,也用于流体与固体耦合的时候用;还可以用来连接粗细不同的网格体。
若用split剖分体时,要选择“connected”选项,否则FLUENT会将交界面默认为壁面(wall)。
两个体的交界面重合的部分需要有流体流通,即不能用wall处理。
这种情况有两种解决办法。
1:交界面重合部位有两个面,一个属于A,一个属于B,然后分别定义为interface(如名称为interface1和interface2),这两个面的网格不需要一致,然后到fluent里define/grid interface里将两个交界面create成一个。
2:(交界面必须一样大小)在gambit中选择geometry/face/connect faces 命令,激活virtual(Tolerance),激活T—Junctions,选择两个体的交界面,点击Apply。
两个体的重合面线条颜色为粉红色,OK。
然后可以进行体的网格划分。
这样两个体的交界面重合部分网格一致,默认为interior,允许流体通过。
粉红色表明:有一个剖面,是体的分界面。
或者说是多了一个界面,不是所要的,做错了。
注意分网格要挨着分,不然可能有错误。
对于cooper的分网格类型,一定要注意源面的选择。
非结构网格方法的一个不利之处就是不能很好地处理粘性问题,在附面层内只采用三角形或四面体网格,其网格数量将极其巨大。
现在比较好的方法就是采用混合网格技术,即先贴体生成能用于粘性计算的四边型或三棱柱网格,然后以此为物面边界,生成三角形非结构网格,但是生成复杂外型的四边形或三棱柱网格难度很大。
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Gambit网格处理问题一:面合并和interface设置:1、在设置GAMBIT边界层类型时需要注意的几个问题:a、没有定义的边界线如何处理,b、计算域内的内部边界如何处理(2D),gambit默认为wall,一般情况下可以到fluent再修改边界类型。
内部边界如果是split产生的,那么就不需再设定了,如果不是,那么就需要设定为interface或者是internal。
先从机理上分析流动可能的情况,然后再确定网格划分的方法。
流体流动方向与网格的走向相平行,计算结果的精度会好一些。
流动复杂的地方、计算比较关心的地方,网格密一些,其它的区域可以稍微稀疏一些。
流动最复杂的地方加入边界层,边界层的层数及各层的厚度要合理。
对于标准壁面函数,过密的边界层会导致很小的 y+(FLUENT 推荐+12~300),可能会影响计算结果。
为了将计算区域的不同位置划分成不同密度、不同结构的网格,可以用面或线(二维)将整个区域分成多个小区域。
区域之间的分界面(单个面,两个体是相连的。
)可以设为Internal边界条件,或Interface(分界处是两个面分属于两个体,即两个体是不相连的。
)边界条件。
如果设为 Interface 边界条件,在网格文件导入 FLUENT 中开始解算之前,在 Define中仍要进行相应的Grid Interface 设置。
Interface边界条件还可以用于连接运动的区域和静止的区域,例如,涡轮流量传感器叶轮区域和导向架区域。
不同的小区域可以用不同结构和尺度的网格,但两个相邻区域之间的网格尺度过渡要尽可能的平滑,不要超过 3~5 倍。
几何结构规则的区域尽可能用结构化网格(六面体),可以减少网格数量;结构复杂的区域采用非结构化网格(四面体),便于网格生成;四面体网格可以转化成多面体网格。
在gambit划分三维网格时,难免遇见对一模型进行分区划分。
其中不好处理的地方就是在两个体交界面处的网格怎么去处理。
因为我们在建立模型时,是一个一个的建立的,那么每两个体的交界面处就是有两个面,如果不进行处理,进入fluent中计算时,流体是流不过去的。
另外在check网格时,也会提示错误。
这样,就必须对交界面处进行处理,下面分为两种情况具体介绍一下:1、当交界面的网格是一样大的时,就可以在gambit中直接进行。
进入Geometry/face/connect faces中,激活virtual(tolerance)和T-junctions。
如下图:这样处理以后,gambit据会将其默认为interior界面,这样就可以进行fluent计算了。
2、当交界面大小不一样时,如下图中的一个小圆柱和一个大圆柱的交界面。
可以在fluent中进行设置。
首先,在gambit中设置边界条件时,将两个面分别定义为interface-a、interface-b。
边界类型为interface。
然后将网格导入fluent,通过Define/Grid Interfaces命令,打开,左上角输入interface,然后右面第一个框,选interface1,第二个框选interface2,点击左下角create。
如果不进行这一步的设置,则check会出错。
问题二:网格质量评定(球形网格),可将网格数量减少为原来的1/5,大幅减少计算量。
六面体网格的纵横比(Aspect ratio)控制在5 以下比较好,这可能和所计算的流动复杂程度有一定的关系,有时数值已达到 100,计算也可以收敛。
但能小还是尽可能小一些为好。
四面体网格的角扭曲度(EquiAngle Skew)控制在0。
8 以下比较好(最好能控制在0。
4 以下),结构复杂的情况下也要控制在 0。
85 以下,0。
9 以上肯定是不行的,那怕是仅有一个网格也不行。
EquiSize Skew 是通过单元大小计算的扭曲度,在0 到1 之间,0 为质量最好,1 为质量最差。
2D 质量好的单元该值最好在0。
1 以内,3D单元在 0。
4 以内。
在几何模型中,如果存在非常小的窄缝、尖角、小面,生成的网格可能就会有问题,导致 FLUENT 计算过程不收敛。
近壁网格不合适,会导致湍流粘度比超限。
网格总体数量是否合适,需要多次比较增大、减小网格数量对计算结果的影响来确定。
可以用由线到面、再到体的办法来控制网格数量、疏密程度、过渡情况等,熟练使用Size function 功能,很有好处。
网格划分失败时,尽可能用后退功能(Undo)来消除网格,而不是用删除(Delete)功能。
当计算过程不收敛时,最好不用调亚松驰因子的办法,而是返回头来看网格划分的问题。
双精度解算器(2ddp、3ddp)、高精度湍流模型、高精度的解算格式等都是以高质量的网格为基础的,如果网格一般,这些就不用试了。
除残差曲线外,应另外观察一个点的量的变化,判断是否收敛。
例如,质量流量、受力、流速等。
在比较不同仿真方法计算结果的差异时,两种方法的结果存在差异的地方,应与实验数据进行比较。
标准 k-ε模型对于流动比较紊乱,存在较多漩涡、流动分离的情况,计算精度稍差一些,但其计算量较小,容易收敛。
适应性也比较好,即针对几个不同的几何模型,或结构相近的几个几何模型,其计算结果的误差会比较接近,虽然不会很小。
RSM、RNG等模型则可能会出现忽大忽小不相一致的情况。
RSM湍流模型计算量最大,相应计算精度也较高一些,尤其是雷诺应力。
RSM 模型对复杂的流动,可能计算很难收敛,计算量会较大。
k-εRNG 湍流模型对流速分布剖面的计算精度,与RSM模型接近,但计算量相对少很多,也较容易收敛。
可以先用标准 k-ε模型计算,迭代到一定次数后,再改为k-εRNG模型继续往下算。
算可压缩流体时用Simplec格式,不可压缩流体时用 Simple 格式。
空气流速在100 m/s 以下,可用不可压缩流体计算,产生的误差不大。
对于气体可以用压力入口、压力出口进行计算。
在压力出口条件下设置一个目标质量流量,设置的出口压力仅是一个参考压力值,计算过程中会对其进行不断调整。
二阶迎风格式适用性比较好。
在Fluent中的窗口键入:grid quality然后回车,Fluent能检查网格的质量,主要有以下三个指标:1、Maxium cell squish: 如果该值等于1,表示得到了很坏的单元;2、Maxium cell skewness: 该值在0到1之间,0表示最好,1表示最坏;3、Maxium 'aspect-ratio': 1表示最好。
Fluent计算对网格质量的几个主要要求:1)网格质量参数:Skewness(不能高于0。
95,最好在0。
90以下;越小越好)Change in Cell-Size (也是Growth Rate,最好在1。
20以内,最高不能超过1。
40) Aspect Ratio (一般控制在5:1以内,边界层网格可以适当放宽) Alignment with the Flow(就是估计一下网格线与流动方向是否一致,要求尽量一致,以减少假扩散) EquiSize Skew 是通过单元大小计算的扭曲度,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。
3D 单元在最好在0。
4 以内2)网格质量对于计算收敛的影响:高Skewness的单元对计算收敛影响很大,很多时候计算发散的原因就是网格中的仅仅几个高Skewness的单元。
举个例子:共有112,000个单元,仅有7个单元的Skewness超过了0。
95,在进行到73步迭代时计算就发散了~高长宽比的单元使离散方程刚性增加,使迭代收敛减慢,甚至困难。
也就是说,Aspect Ratio尽量控制在推荐值之内。
3)网格质量对精度的影响:相邻网格单元尺寸变化较大,会大大降低计算精度,这也是为什么高连续方程残差的原因。
网格线与流动是否一致也会影响计算精度。
4)网格单元形状的影响:非结构网格比结构网格的截断误差大,因此,为提高计算精度计,请大家尽量使用结构网格,对于复杂几何,在近壁这些对流动影响较大的地方尽量使用结构网格,在其他次要区域使用非结构网格。
对于复杂的几何,在尽量少的损失精度的前提下,尽量使用分块混合网格。
在使用分块混合网格时注意两点:1)近壁使用边界层网格,这对于近壁区的计算精度很有帮助,尽管使用足够多的非结构网格可以得到相同的结果(倘若在近壁区使用网格不当,那个湍流粘性比超过限定值的警告就可能出现);2)分块网格在分块相邻的地方一定要注意网格的衔接要平滑,相邻网格的尺寸不能相差太大,尽量控制在1。
2左右。
否则在计算时容易出现不收敛或者高连续方程残差的问题。
问题三:碎面合并模型比较复杂,是在pro/E中建的模,然后用igs导入gambit,不过这样就产生了很多碎线和碎面并且在一些面交界的地方还存在尖角。
我曾经做成功过把它们统统merge成一个虚面,中间设置了一个可以容忍尖角的参数,也可以划分网格,但把生成的msh文件导入fluent就会出错,这是virtual geometry 的原因还是因为尖角的原因,还有,virtual geometry和普通的真实的几何体到底有什么区别,把它们统统merge成一个虚面按理说全是虚的也是可以算的。
可能是因为尖角的原因,虚实最大差如别:是virtual geometry不能进行布尔操作,boolean operation即是并。
对于复杂外形的网格生成,不可避免的会用到virtual geometry,virtual face ,和virtual edge等,1。
作网格的时候,把所有的面全部合成一个虚面的做法不好,特别是对于复杂外形的网格生成,你最好在模型变化剧烈的地方多分几个面,这样会更有效的控制网格能够在模型表面曲率比较大的地方能够生成规则的结构或者非结构网格。
2。
对于你输入gambit的时候产生很多碎片的问题,你可以适当的把proe里面的模型精度和它的公差降低,因为gambit的建模工具精度本事就不高。
3。
对于虚体生成的计算网格,和实体生成的计算网格,在计算的时候没有区别,关键是看你网格生成的质量如何,与实体虚体无关。
我在作复杂模型计算的时候,大部分都是用的虚体,特别是从其他的建模软件里面导进来的复杂模型,基本上不能够生成实体。
至于计算的效果如何,那是你对于fluent的设置问题和网格的质量问题,与模型无关。
问题四:分块画网格交界处处理1、划分体网格时,为了得到高质量的网格,把体分成了几部分,分别划分网格,是不是导入fluent时要用tmerge合并成一个体网格呀, you can see this example in fluent 6。
1。
22 Using Sliding Meshes答:不用。
在同一GAMBIT文件中对不同的体划分网格时,最后输出的网格文件包含了所有的网格。