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Gambit网格划分详解.doc

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1 第一章 Gambit 使用 1.1 Gambit 介绍 网格的划分使用 Gambit 软件,首先要启动 Gambit,在 Dos 下输入 Gambit , 文件名如果已经存在,要加上参数-old。 一.Gambit 的操作界面 图 1 Gambit 操作界面 如图 1 所示,Gambit 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。 文件栏 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)。 视图和视图控制面板 Gambit 中可显示四个视图,以便于建立三维模型。同时我们也可以只显示一个视图。 视图的坐标轴由视图控制面板来决定。图 2 显示的是视图控制面板。 图 2 视图控制面板
2 视图控制面板中的命令可分为两个部分,上面的一排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。 视图控制面板中常用的命令有: 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。 同时,我们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。 命令面板 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。 图 3 显示的就是 Gambit 的命令面板。 图 3 Gambit 的命令面板 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 Operation 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。命令面板中的各个按钮的含义和使用方法 将在以后的具体例子中介绍。 命令显示窗和命令输入栏 命令显示窗和命令输入栏位于 Gambit 的左下方(如图 4 所示)。
3 图 4 命令显示窗和命令输入栏 命令显示窗中记录了每一步操作的命令和结果,而命令输入栏则可以直接输入命令,其 效果和单击命令按钮一样。 命令解释窗 图 5 显示的是位于命令显示窗左方的命令解释窗 ,当我们将鼠标放在命令面板中任意 一个按钮的上面,Description 窗口中将出现对该命令的解释。 1.2 二维建模 图 5 命令解释窗 划分网格的第一步就是要建立模型。在命令面板中单击 Geometry 按钮,进入几何体面 板。 图 6 显示了几何体面板中的命令按钮。 图 6 图 6 中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。 以二维轴对称单孔喷嘴的网格划分为例介绍二维网格的生成。] 首先要确定问题的计算域。 计算域的确立 图 1 是一个二维轴对称单孔喷嘴射流问题的计算区域。由于 Fulent 的边界提法比较粗 糙,多为一类边界条件,因此建议在确定计算域时,可以适当加大计算范围。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。 图 1 计算域的确定
4 对于上述的计算域,我们在建立计算模型时按照点、线、面的顺序来进行。 创建点(vertex) 单击命令面板中的 Vertex 按钮,进入 Vertex 面板(见图 7) 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(见图 8)。 图 7 Vertex 命令面板 在 Gambit 中点的创建方式有四种:根据坐标创建、在线上创建、在面上创建和在体上 创建。我们可以根据不同的需要来选择不同的创建方式(见图 9)。 图 8 点的创建
5 图 9 Vertex 中常用的命令还有:Move/Copy、Undo 和 Del。  Move/Copy 命令 图 9 显示的是 Move/Copy Vertex 对话框。 图 10
6 当我们要复制或移动一个点时,首先要选择需要作用的点。在命令面板中单击 Vertices 右边的输入栏,输入栏以高亮黄色显示,表明可以选择需要的点。 在 Gambit 中选择一个对象的方法有两种: 1.按住 Shift 键,用鼠标左键单击选择的对象,该对象被选中,以红色显示。 2.单击输入栏右方的向上箭头,就会出现一个对话框,从对话框中可以选择需要的点 的名称(见图 11)。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。 图 11  Undo Undo 命令可以消除上一步操作的内容,但需要注意的是,在 Gambit 中只有 Undo 命令 而没有 Redo 命令。  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。
7 图 12 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,即可以把两条线段合成一条,也 图 14
8 可以将一条线段分成两条,这些可以为面的创建和网格划分提供方便。因为面的创建需要一 个封闭的曲面。 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(见图 15)。需 要注意的是这些线必须是封闭的,同时我们要创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。 在面的创建中,有一个布尔运算的操作,可以使我们创建不规则形状的面(见图 16)。 布尔运算包括三种方式:加、减、交。 图 15 图 16
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