GAMBIT_三维边界层画法

1. 创建三管相贯几何体 Geometry－>Volume－>Create Volume （Cylinder） 这就打开 Create Real Cylinder 对话框。
a) 创建第一根管子 Ⅰ 在对话框的 Height 文本框中输入值 10 Ⅱ 在 Radius1 的文本框中输入值 3
Radius2 的文本框可以不输值，GAMBIT 将缺省地把它的值设为 Radius1 的值。 Ⅲ 在 Axis Location 右边列表中选择 Positive Z（缺省值） Ⅳ 点击 Apply 按钮。
图wk.baidu.com3-9：三管相贯体内创建的三个面
5. 用上面创建的三个面分割三管相贯体 Geometry－>Volume－>Split/Merge Volumes 打开 Split Volume 对话框。
a) 在图形窗口中选择三管相贯体 b) 在 Split With 下面的列表中选择 Face c) 选中前面创建的三个面中的一个 如果想撤销选中的面并选择另一个面，用 Shift-Middle-Click 要选择的面 d) 点击 Apply 按钮，接受选择并分割相贯体 GAMBIT 将用三个面（相互关连的）来把三管相贯体分割成三个小的几何体（分别代 表三根管子）。这三个几何体都与公共几何体相连。分解后的几何体如图 3-10 所示。现在， 就可以进行网格划分了。
a) 鼠标左击原点（Gx，Gy，Gz） b) 选择三个柱体共享的顶点（x＝y＝z） c) 点击 Apply 按钮，接受顶点的选择，并在它们之间生成一条边 该边在图 3-7 中黄色显示。
图 3-7：几何体内创建的直边 4. 在三管相贯体中创建面
Geometry－>Face－>Form Face 打开 Create Face Form 对话框。
3 三管相贯模型的建立
本章采用“基元”进行建模，这就是说，预先定义 GAMBIT 建模的基元和过程。GAMBIT 包括两种类型的基元：
几何结构 网格 几何结构基元是指标准形状的几何体，如方体、柱体和球体；网格基元是指基本的网格 划分格局。 在本章中，将运用几何基元创建一个三管相贯模型，进而介绍如何将此几何体分解为四 部分并生成边界层，最后，运用网格基元对此三管相贯体进行网格划分。 通过对本章的学习，将学到： 怎样通过定义维数创建几何体 怎样分割几何体 怎样使用 GAMBIT 日志文件 怎样给几何体加边界层 怎样将网格读入到 POLYFLOW 3.1 前提 学习本章之前已经学习过第一章，并且熟悉 GAMBIT 界面。 3.2 问题描述 本章考虑的问题如图 3-1 所示。该几何体是由三根相贯的管子组成，每根管子的直径为 6，长度为 4。三根管子相互正交。此几何体可以由三根相贯的圆柱体和一个位于相交角处 的八分之一球体组成。
2. 编辑当前日志文件 a） 在第一行末单击鼠标左键，然后按下 Enter 键
GAMBIT 将形成新的一行，在这里可以输入命令 b） 在新行中输入命令 Reset ！如果没有执行 Reset 命令就运行日志文件，GAMBIT 将在原几何体上生成一个新的几 何体。 3. 将日志文件另存为一个新的文件 a） 删除日志文件显示窗体底部 File Name 文本框中的内容“GAMBIT.#####/jou”， #####是当前 GAMBIT 任务的名称，在上面的窗体中，#####是 20668 b） 在 File Name 文本框中重新将日志文件命名为 3Pipe.geo c） 点击 Apply 按钮 文件将被保存到当前工作目录下。把日志文件存为另一个名称，必须确保它不会被覆盖 或附加。 4. 重新执行当前任务的所有步骤 a） 在文本编辑区域内按下鼠标右键（当鼠标光标位于文本编辑区域内时，文件名将在 Description 窗口中显现），弹出一个菜单，选择 Select All 选项，在 Edit/Run Journal 窗口 中的 Line Execution Column 被黑色加亮，这表明一行被选中。注意，现在所有行均被选 中，用户可以通过在行左边的箭头上左击鼠标按钮来选择/删除单行。 b） 反复单击 Edit/Run Journal 窗体底部的 Step 按钮，直到一个圆柱体出现在图形窗口 中。 注意，日志文件中 GAMBIT 当前位置在 Edit/Run Journal 窗体中的 Line Execution Column 上以星号标识。Step 按钮允许用户一次执行日志文件的一行。每次按下 Step 按钮，GAMBIT 将执行下面加亮的一行，同时跳过没有加亮显示的行。 GAMBIT 使用日志文件中的信息重新生成了在第二步中创建的第一个圆柱体。 c） 继续点击 Step 按钮 第二个圆柱体出现在图形窗口中。 d） 点击 Edit/Run Journal 窗口中的 Auto 按钮 Auto 按钮允许用户自动重新运行日志文件，如果按下 Auto 按钮，GAMBIT 将自动执行 所有加亮显示行，并且跳过没有加亮显示的行。GAMBIT 只是使用日志文件来重新生成几 何体并且分解三管相贯体。在执行过程中，日志文件的每一行都会在 Transcript 窗口中显示。 e） 关闭 Edit/Run Journal 窗体
图 3-10：分解后的几何体 第四步 日志文件
注意，这一步在本章中不是必要的部分，只是用来说明在 GAMBIT 中如何使用日志文 件提供的信息。
在 GAMBIT 中，每次执行 GUI 操作，相应的命令都会自动写入日志文件。因此，这个
日志文件就提供了一个当前任务的所有命令的一个备份。 日志文件可以用来重新生成前面任务创建的几何体和网格。在 GAMBIT 里，使用者可
图 3-5：三管几何体和方体 2. 分割几何体，在三管相贯处形成一个八分之一球体
如果用一个几何体来分割另一个几何体，将产生如下的几何体： 在相贯处产生与公共部位相对应的几何体 产生与从第一个几何体减去第二个几何体的部位相对应的几何体
换句话讲，分割一个几何体将产生一个相贯处与相减布尔操作的组合。选择几何体的顺 序是很重要的。例如，在图 3-6 中，展示用几何体 B 分割几何体 A 以及相反操作的差别。
以阅读、运行并编辑日志文件。关于日志文件的更多信息，参阅 GAMBIT 用户向导。 1. 查看当前 GAMBIT 任务的日志文件
File－>Run－>Journal… 打开 Run Journal 对话框
a) 在对话框中选择 Edit/Run 选项 b) 点击 Current Journal 按钮 在 File Name 文本框中将出现当前的日志文件 c) 点击 Apply 按钮 这就打开了 Edit/Run Journal 窗体，从中可以看到当前任务的日志文件，它把每一步都 显示出来了。
b) 创建第二根管子。第Ⅰ、Ⅱ步和上面一样，在 Axis Location 右边列表中选择 Positive X c) 创建第三根管子。同样地，只是在 Axis Location 右边列表中选择 Positive Y。 2. 点击 Global Control 工具箱中的 Fit to Window 命令按钮，观察三个柱体。 可以通过按下鼠标左键并移动鼠标来转动视图，柱体视图如图 3-3 所示。
a） 在图形窗口中用 Shift-Left-Click 选中所有几何体，再点击 Apply 按钮 所有的形体被整合成一个几何体。最后的几何体如图 3-4 所示。
图 3-4：完整的几何体 第三步 分解几何体
采用 Tgrid 方法对几何体进行自动网格化是可能的。但是，用等角六面体对此几何体进
行自动网格化则是不可能的。为了生成等角六面体网格，必须把这个几何体分解成几部分， 然后对每一部分进行六面体网格划分。在这个例子中，将用一个方体来分割这个三管相贯体， 在三管相贯处形成一个八分之一球体，然后，再在几何体内创建一条边，用这条边创建三个 面，最后用这三个面把三管相贯体分割成三根管子。 1. 创建一个方体
首先，用一个方体对三管相贯体的一部分进行分割，产生的几何体就是一个八分之一球 体，位于三管相贯的角落，如图 3-2 所示。这个形体，形状上与一个四面体非常近似，因此， 可以用 GAMBIT 中的 Tet Primitive 方法进行网格划分。注意，这生成的是四面体拓扑的六 面体网格，不是四面体网格。
图 3-2：三管相贯体的分解 然后，剩下的几何体将被分割成三部分，每一根管子为一部分，如图 3-1 所示。为了做 到这一点，先必须创建一条边和三个面。这三个几何体都将采用 GAMBIT 中的 Cooper 方法 来进行网格划分（GAMBIT 建模向导中将详细介绍）。本章将介绍三种不同的方法来确定 Cooper 方法所要求的源面。 本章还介绍了两个有用的主题：日志文件的使用和边界层的网格化。日志文件是所有输 入到 GAMBIT 中的命令的记录。此文件可以进行编辑，并且，输入的命令可以转变成允许 几何体快速生成和网格化的参数（如，改变主维）。 GAMBIT 中的边界层网格化工具可以控制在壁面和其他边界附近怎样进行网格的细 化。 3.4 步骤 启动 GAMBIT。 第一步 选择解算器 1. 选择将用来运行 CFD 计算的解算器，方法是在主菜单栏中选择： Solver－>POLYFLOW 解算器的选择就是各种形式的解算器中指定一种（例如，边界类型可以在 Specify Boundary Types 形式中获得）。目前选择的解算器在 GAMBIT GUI 的顶部有显示。 第二步 创建几何体
Geometry－>Volume－>Create Volume （Brick） 打开 Create Real Brick 对话框。
a) 在对话框的 Width 文本框中输入值 5 如果没有再输入值，GAMBIT 将把 Depth 和 Height 的值均设为 5。 b) 在 Direction 的列表中选择-X-Y-Z c) 点击 Apply 按钮 生成的视图如图 3-5 所示。
a) 用前面创建的边在相贯体内创建面
Ⅰ 选择前面创建的边 Ⅱ 在其中一个柱体表面上选择与该边相连的一个曲边 Ⅲ 选择一条边使回路封闭 选择的三条边如图 3-8 所示。
图 3-8：创建面的三条边 Ⅳ 点击 Apply 按钮，接受选择并创建一个面 前面创建的边变成蓝色。 b) 通过选择蓝色边，与蓝边相连的另一条曲边以及封闭回路的边来创建第二个面 c) 通过选择蓝色边，与蓝边相连的第三条曲边以及封闭回路的边来创建第三个面 三个面如图 3-9 所示。从图形窗口显示中除去相贯体，就可以清楚看到创建的三个面。 相贯体其实并没有被删除，只是从图形窗口中除去。要从窗口中除去相贯体，点击 Global Control 工具箱中的 Specify Model Display Attributes 命令按钮，选择弹出对话框中 Volumes 左边的复选框，选中 Visible 左边的复选框，再选择 Visible 右边选项菜单中的 Off，然后点 击 Apply 按钮。当考察完三个面之后，再使相贯体恢复可见。
图 3-1：问题说明图 3.3 策略
在本章中，首先将迅速生成三管相贯的基本几何体。该几何体可以用四面体自动进行网 格划分。但是，本章的目标是为 POLYFLOW 生成等角的六面体网格。这就要求在网格化之
前对几何体进行分解。因此，本章给出了把一个复杂几何体分解成可网格化几何体的一些典 型步骤（过程）。
图 3-3：三管相贯体的三个柱体 3. 创建一个球体，完成基本几何体的创建。
Geometry－>Volume－>Create Volume （Sphere）
打开 Create Real Sphere 对话框。
a) 在 Radius 文本框中输入值 3 b) 点击 Apply 按钮 4. 整合四个形体为一个几何体 Geometry－>Volume－>Boolean Operations 打开 Unite Real Volumes 对话框
图 3-6：几何体的分割 Geometry－>Volume－>Split/Merge Volumes 打开 Split Volume 对话框
a） 在图形窗口中选择三管相贯体 b） 鼠标左击对话框中 Split With 右边的列表框，接受对三管相贯体的选择，并使 Split With 列表框激活 c） 选择方体，并点击 Apply 按钮 GAMBIT 将用方体来分割三管相贯体，产生两个几何体：三管体（Volume.2）和八分之 一球体（Volume.3）。 3. 在三管相贯体中创建一条直边 Geometry－>Line－>Create Edge 打开 Create Straight Edge 对话框。