BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH
8. BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH This tutorial employs a simple turbine blade configuration to illustrate the basic turbo modeling functionality available in GAMBIT. It illustrates the steps and procedures required for importing data that describes the turbo blade, creating a geometric model that describes the flow region surrounding the blade, meshing the model, and exporting the mesh. The example presented here uses 3-D boundary layers to control the shape of the mesh in the regions immediately adjacent to the blade and employs an unstructured hexa-hedral mesh.
In this tutorial, you will learn how to:
?Import a turbo data file
?Create a turbo profile
?Modify a turbo profile to affect the shape of a turbo volume
?Create a turbo volume
?Define turbo zones
?Apply 3-D boundary layers to a turbo volume
?Mesh a turbo volume
?View a turbo volume mesh using both 3-D and 2-D perspectives
?Export a turbo volume mesh
8.1 Prerequisites
Prior to reading and performing the steps outlined in this tutorial, you should familiarize yourself with the steps, principles, and procedures described in Tutorials 1, 2, 3, and 4.
? Fluent Inc., Mar-06 8-1
Problem Description BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH
8-2 ? Fluent Inc., Mar-06
8.2 Problem Description
Figure 8-1 shows the turbomachinery configuration to be modeled and meshed in this tutorial. The configuration consists of a turbine rotor on which are affixed 60 identical blades, each of which is spaced equidistant from the others on the rotor hub. Each blade includes a concave (pressure ) side and a convex (suction ) side, and the rotor rotates counterclockwise about the x -axis, extracting work from the fluid (air) as it flows between
the blades (see Figure 8-2).
Figure 8-1: 60-blade turbine rotor
BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH Problem Description
Outlet flow
Inlet flow
Figure 8-2: Turbine rotor blade configurations
The overall goal of this tutorial is to create a geometric model of the flow region immedi-ately surrounding one of the turbo blades and to mesh the model using an unstructured hexahedral mesh.
? Fluent Inc., Mar-06 8-3
Strategy BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH
8.3 Strategy
In general, the GAMBIT turbo modeling procedure includes seven basic steps:
1)Creating or importing edge data that describes the turbo profile
2)Creating the turbo profile
3)Creating the turbo volume
4)Assigning zone types to regions of the turbo volume
5)Decomposing the turbo volume
6)Meshing the turbo volume
7)Viewing the turbo volume
This tutorial illustrates six of the seven steps listed above. The tutorial excludes the turbo decomposition step, because the turbo volume is to be meshed using unstructured hexahe-dral mesh elements. Turbo volume decomposition is primarily used to facilitate the crea-tion of structured meshes (see Tutorial 9 in this guide).
NOTE: In this tutorial, the turbo-volume viewing operation (Step 7, above) is illustrated in conjunction with the mesh examination step (see “Step 11:Examine the Mesh,” below). 8-4 ? Fluent Inc., Mar-06
BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH Procedure 8.4 Procedure
1.Copy the file
path/Fluent.Inc/gambit2.x/help/tutfiles/turbo_basic.tur (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 “Basic_Turbo”.
Step 1: Select a Solver
1.Choose the solver from the main menu bar:
Solver → FLUENT 5/6
The choice of solver affects the types of options available in the Specify Boundary Types form (see “Step 12:Specify Zone Types,” below). For some systems, FLUENT 5/6 is the default solver. The currently selected solver is shown at the top of the GAMBIT GUI.
? Fluent Inc., Mar-06 8-5
Procedure BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH 8-6 ? Fluent Inc., Mar-06
Step 2: Import a Turbo Data File
Turbo data files contain information that GAMBIT uses to define the turbo profile (see “Step 3:Create the Turbo Profile,” below). Such information includes: point data that describes the shapes of the profile edges, edge-continuity data, and specification of the rotational axis for the turbo volume.
1. Select the Import Turbo File option from the main menu bar.
File → Import → Turbo...
This command sequence opens the Import Turbo File
form.
2. Click the Browse... button.
This action opens the Select File
form.
BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH Procedure
a)In the Files list, select turbo_basic.tur.
b)On the Select File form, click Accept.
3.On the Import Turbo File form, click Accept.
GAMBIT reads the information contained in the data file and constructs the set of edges shown in Figure 8-3. The two straight edges shown in the figure describe the hub and casing for the turbo volume. The two sets of curved edges constitute cross sections of a single turbo blade.
Casing edge
Blade cross sections
Hub edge
Figure 8-3: Imported turbo geometry
? Fluent Inc., Mar-06 8-7
Procedure BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH 8-8 ? Fluent Inc., Mar-06
Step 3: Create the Turbo Profile
The turbo profile defines the basic characteristics of the turbo volume, including the shapes of the hub, casing, and periodic (side) surfaces. 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 PROFILE
This command sequence opens the Create Turbo Profile
form.
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 8-4.
BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH Procedure
? Fluent Inc., Mar-06 8-9 Hub Inlet
Casing Inlet
A
B C
D
Blade Tips
Figure 8-4: Vertices used to specify the turbo profile
a) Activate the Hub Inlet list box on the Create Turbo Profile form.
To activate an input field, such as a list box, on any GAMBIT specification form, left -click in the input box located adjacent to the field label—in this case, “Hub Inlet ”. (By default, GAMBIT activates the Hub Inlet field when you open the Create Turbo Profile form.)
b) Select vertex A .
c) Activate the Casing Inlet list box.
d) Select vertex B .
e) Specify the x axis as the axis of revolution for the turbo configuration.
i. Click the Axis:Define pushbutton.
This action opens the Vector Definition form.
Procedure BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH
8-10
? Fluent Inc., Mar-06 ii.Select the Direction:X-Positive option.
iii.On the Vector Definition form, click Apply.
f)Activate the Blade Tips list box.
g)Select vertex C.
h)Select vertex D.
!The order in which the Blade Tips vertices are selected is important to the definition of a turbo profile. Specifically, the Blade Tips vertices must be selected in order from the hub cross section to the casing cross section.
i)Click Apply to accept the vertex selections and create the turbo profile.
GAMBIT creates the turbo profile shown in Figure 8-5.
BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH Procedure
? Fluent Inc., Mar-06 8-11 Rail edges Rail edges
Medial edges
A
B
Figure 8-5: Turbo profile
The profile includes six new edges, four of which are real edges and two of which are virtual edges. The four real edges are circular arc (“rail”) edges that are formed by revolving the hub and casing endpoint vertices about the axis of revo-lution for the profile. The two virtual edges are “medial” edges, the centermost shapes of which represent the mean shapes of the blade cross sections. The end-point vertices of the medial edges are hosted by the rail edges, and the medial edges are defined such that they pass through the leading and trailing vertices of the blade cross sections. The medial edges define the shapes of the periodic sur-faces on the turbo volume (see “Step 5:Create the Turbo Volume,” below).
Procedure BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH 8-12 ? Fluent Inc., Mar-06
Step 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 VERTEX
This command sequence opens the Slide Virtual Vertex
form.
a) Select the inlet endpoint vertex of the medial edge for the casing blade cross
section (vertex A in Figure 8-5, above).
b) In the U Value field, enter the value 0.999.
As an alternative to entering a value in the U Value field, you can select the vertex in the graphics window and drag it along its host rail edge until the U Value field value is 0.999.
c) Retain the Move With Links (default ) option.
BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH Procedure
? Fluent Inc., Mar-06 8-13 The 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 cross
section (vertex B ).
f) In the U Value field, enter the value 0.019.
g) Retain the Move With Links (default ) 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 8-6.
Figure 8-6: Turbo profile with modified inlet and outlet vertex locations
Procedure BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH 8-14 ? Fluent Inc., Mar-06
Step 5: Create the Turbo Volume
A “turbo volume” is a 3-D region—which is defined by a set of one or more geomet-ric volumes—that represents the flow environment surrounding the turbo blade. The turbo volume characteristics are determined by the turbo profile and by specification of the number of blades on the rotor (or angle between blades), the tip clearance, and the number of spanwise sections. This example does not include a tip clearance but does include spanwise sectioning.
1. Specify the pitch and number of spanwise sections for the turbo volume.
TOOLS →
TURBO →
CREATE TURBO VOLUME
This command sequence opens the Create Turbo Volume
form.
a) In the Pitch text box, enter 60.
b) On the Pitch option button (located to the right of the Pitch text box), select the
Blade count option.
c) In the Spanwise Sections text box, enter 2.
d) Click Apply .
GAMBIT creates the turbo volume shown in Figure 8-7.
BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH Procedure
? Fluent Inc., Mar-06 8-15 Casing face
Hub face
Inlet
faces Outlet
faces
Figure 8-7: Turbo volume—consisting of two geometric volumes
Procedure BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH 8-16 ? Fluent Inc., Mar-06
Step 6: Define the Turbo Zones
This step standard zone types to surfaces of the turbo volume. The zone-type specifi-cations determine which faces are linked for meshing. In addition, GAMBIT auto-matically associates turbo zone types to boundary zone definitions for some solvers.
1. Specify the faces that constitute the hub, casing, inlet, outlet of the turbo volume, as
well as the pressure and suction sides of the turbo blade.
TOOLS →
TURBO →
DEFINE TURBO ZONES
This command sequence opens the Define Turbo Zones
form.
a) Activate the Hub list box.
b) Select the bottom (hub ) face of the turbo volume (see Figure 8-7, above).
c) Activate the Casing list box.
d) Select the top (casing ) face of the turbo volume.
e) Activate the Inlet list box.
f) Select the two inlet faces.
g) Activate the Outlet list box.
h) Select the two outlet faces.
BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH Procedure
i)Activate the Pressure list box.
j)Select the six faces on the inner-curve (pressure side) of the turbo blade.
k)Activate the Suction list box.
l)Select the six faces on the outer-curve (suction side) of the turbo blade.
m)Click Apply to assign the turbo zone types.
? Fluent Inc., Mar-06 8-17
Procedure BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH 8-18 ? Fluent Inc., Mar-06
Step 7: Apply 3-D Boundary Layers
For turbo models, 3-D boundary layers allow you to ensure the creation of high-quality mesh elements in regions adjacent to the turbo blade surfaces. Such boundary layers are particularly useful when the turbo volume is to be meshed using an unstructured meshing scheme.
1. Specify the hub, casing, and blade-cross-section edges of the turbo profile.
TOOLS →
TURBO →
CREATE/MODIFY BOUNDARY LAYERS This command sequence opens the Create Boundary Layer
form.
BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH Procedure
? Fluent Inc., Mar-06 8-19 a) In the First row text box, enter a value of 1.
b) In the Growth factor text box, enter a value of 1.2.
c) In the Rows text box, specify a value of 5, either by direct input of the value or by
sliding the Rows slider bar.
GAMBIT automatically calculates a Depth value of 7.4416, based on the First row , Growth factor , and Rows specifications.
d) Select the Internal continuity option.
e) In the Attachment input field, select the Faces option.
f) Activate the Faces list box, and select the 12 faces that comprise the pressure and
suction sides of the turbo blade.
g) Click Apply .
Figure 8-8 shows the 3-D boundary layers projected onto the three spanwise
surfaces of the turbo volume.
Figure 8-8: Turbo volume with 3-D boundary layers
Procedure BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH
8-20 ? Fluent Inc., Mar-06
By default, GAMBIT displays the boundary layers in the graphics window unless they are made invisible by direct user action. The boundary layer dis-
play can make it difficult to view the model during subsequent steps in the modeling process; therefore, it is advisable to render the boundary layers invisible before continuing the tutorial.
2. Select the SPECIFY DISPLAY ATTRIBUTES
command button on the Global
Control toolpad.
This action opens the Specify Display Attributes
form.
a) Select the B. Layers check box.
b) Select the Visible:Off option.
c) Click Apply .
第一章Gambit使用 1.1Gambit介绍 网格的划分使用Gambit软件，首先要启动Gambit，在Dos下输入Gambit
图2 视图控制面板 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。weism
GAMBIT扇形面网格划分方法 1 Quad-Pave：各角点类型均为End，各边种子数均为20. 下图第一个图是第一次生成的，如果不想要这样的网格，可以Undo，然后再仍然用此策略生成，这次生成的可能就是第二个图的网格。GAMBIT比较邪门，哈哈。 2 Quad-Pave：各角点类型均为End，两半径边种子数均为20，圆弧边种子数为30. 3 Quad-Pave：各角点类型均为End，两半径边种子数均为20，圆弧边种子数为10.
5 Quad/Tri-Map，各角点类型均为End，两半径边种子数均为20，圆弧边种子数为80. 5 Quad/Tri-Map，各角点类型均为End，两半径边种子数均为20，圆弧边种子数为20.
7 Quad/Tri-Wedge Primitive，各角点类型均为End，两半径边种子数均为20，圆弧边种子数为20. 8 采用“钱币原理”划分网格，首先将1/4圆面Split成下图形状。 这两个分块的面，其中的小正方形很容易使用Quad-Map策略划分网格，另外一部分可能稍微有点麻烦，方法为，首先确保这部分的五个角点的类型为4个End和1个Side；而后在边上布种子，四条小短边的种子数应相等，例子中为10，圆弧段的种子数为20；划分出
来的网格如图： 总结：我个人比较推荐使用Quad网格，可以采用Quad-Pave策略，最好采用最后一种的方法，划分出的网格质量比较好。
圆柱绕流中的圆柱附近网格划分方法 首先布种子，四条短边均为20个，然后修改角点类型，以得到4个End和1个Side；然后直接使用Quad-Map策略划分。
INDUSTRIAL DRILL BIT—DIRECT CAD IMPORT ? Fluent Inc., Mar-06 12-1 12. INDUSTRIAL DRILL BIT—DIRECT CAD IMPORT This tutorial employs the industrial drill-bit model described in Tutorial 12 to illustrate the advantages of importing geometry directly from a CAD program rather than importing the geometry by means of an intermediate (STEP) file. The directly imported geometry does not include the very short edges that required elimination in Tutorial 12, however, it does include some small faces that must be merged to facilitate meshing. In this tutorial, you will learn how to: ? Import geometry directly from the Pro/ENGINEER CAD program ? Use the GAMBIT cleanup tools to identify and eliminate geometry features that can adversely affect meshing operations NOTE (1): The capability of direct geometry import from the Pro/ENGINEER program requires a special GAMBIT license. Without the license, GAMBIT cannot open a data-base that includes directly imported CAD geometry. NOTE (2): You can reproduce the perspectives of the figures in this tutorial by means of window matrix commands available in a journal file named “tg12_figures.jou ,” which is included in the “help/tutfiles ” online help directory. To exactly reproduce the perspective of any figure, you must open the journal file and execute the window matrix command associated with the figure. For example, the following command repro-duces the perspective of the model shown in Figure 12-3. window matrix 1 entries \ 0.8298196196556 0.1376460045576 -0.5407903790474 \ -0.98521900177 -0.3953186273575 0.828989803791 \ -0.3955990076065 -0.0812062472105 0.3938567638397 \ 0.5420601963997 0.742325425148 -3.794617891312 \ -12.156******** 12.11377906799 -4.06431388855 \ 15.50736236572 -22.28459358215 22.28459358215 12.1 Prerequisites Prior to reading and performing the steps outlined in this tutorial, you should familiarize yourself with the steps, principles, and procedures described in Tutorials 1, 2, 3, 4, 8, and 11.
（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；
BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH 8. BASIC TURBO MODEL WITH UNSTRUCTURED MESH This tutorial employs a simple turbine blade configuration to illustrate the basic turbo modeling functionality available in GAMBIT. It illustrates the steps and procedures required for importing data that describes the turbo blade, creating a geometric model that describes the flow region surrounding the blade, meshing the model, and exporting the mesh. The example presented here uses 3-D boundary layers to control the shape of the mesh in the regions immediately adjacent to the blade and employs an unstructured hexa-hedral mesh. In this tutorial, you will learn how to: ?Import a turbo data file ?Create a turbo profile ?Modify a turbo profile to affect the shape of a turbo volume ?Create a turbo volume ?Define turbo zones ?Apply 3-D boundary layers to a turbo volume ?Mesh a turbo volume ?View a turbo volume mesh using both 3-D and 2-D perspectives ?Export a turbo volume mesh 8.1 Prerequisites Prior to reading and performing the steps outlined in this tutorial, you should familiarize yourself with the steps, principles, and procedures described in Tutorials 1, 2, 3, and 4. ? Fluent Inc., Mar-06 8-1
Gambit网格划分，交界面的的处理 2010-08-12 14:40 我们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。 下面是CFD-Online上的一些说法，仅供参考。 the interface condition is needed for connecting different grid in a model, non matching interface, sliding mesh interface, and so on. Sliding mesh interface : use in the sliding mesh model, one part of the mesh will move regarding to the other. Different grid interface : for connecting different kind of grid without transition. for exemple, hexa with tetra without pyramidal element. Fluent interpolate the result a mesh interface from one grid to the other. Non matching interface : grid with diferent shape and/or with different position of their nodes. If you have the fluent tutorials take a look at the film cooling exemple. the interior condition is usefull if you have surfaces in you model which are part of the fluid. If you don't use interior condition gambit
Gambit网格划分 一、Gambit的操作界面 (2) 二、二维建模 (5) （一）计算域的确立 (5) （二）创建点（vertex） (5) （三）线的创建（Line） (8) （四）面（Face）的创建 (9) 三、网格的划分 (10) （一）边界层网格的创建 (10) （二）创建边上的网格点数 (11) （三）划分面的网格 (12) （四）边界的定义 (14) （五）保存和输出 (15) 四、三维建模 (16) （一）三视图的使用 (16) （二）基本三维模型的建立 (17) （三）引入CAD图形 (21) 五、二维轴对称维多辛斯基曲线喷嘴 (22) （一）在Autocad中创建维多辛斯基曲线 (22) （二）输出为ACIS的.sat文件 (22) （三）在gambit 中输入.sat文件 (22) （五）划分网格 (23) （六）定义边界条件 (24) 六、三维双孔喷嘴 (26) （一）创建几何体 (26) （二）重新划分几何体 (28) （三）划分网格 (29)
一、Gambit的操作界面 网格的划分使用Gambit软件，首先要启动Gambit，在Dos下输入Gambit
MODELING A MIXING ELBOW (2-D) 2. MODELING A MIXING ELBOW (2-D) In this tutorial, you will use GAMBIT to create the geometry for a mixing elbow and then generate a mesh. The mixing elbow configuration is encountered in piping systems in power plants and process industries. It is often important to predict the flow field and temperature field in the neighborhood of the mixing region in order to properly design the location of inlet pipes. In this tutorial you will learn how to: ?Create vertices using a grid system ?Create arcs by selecting the center of curvature and the endpoints of the arc ?Create straight edges between vertices ?Split an arc using a vertex point ?Create faces from edges ?Specify the distribution of nodes on an edge ?Create structured meshes on faces ?Set boundary types ?Prepare the mesh to be read into FLUENT 4 ?Export a mesh 2.1 Prerequisites This tutorial assumes that you have worked through Tutorial 1 and you are consequently familiar with the GAMBIT interface. ? Fluent Inc., Mar-06 2-1
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。 Edge Ratio长边与最短边长度之比，大于或等于1，最好等于1，解释同上。 EquiAngle Skew通过单元夹角计算的歪斜度，在0到1之间，0为质量最好， 1为质量最差。最好是要控制在0到0.4之间。 EquiSize Skew通过单元大小计算的歪斜度，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。 MidAngle Skew通过单元边中点连线夹角计算的歪斜度，仅适用于四边形和 六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。 Size Change相邻单元大小之比，仅适用于3D单元，最好控制在2以内。 Stretch伸展度。通过单元的对角线长度与边长计算出来的，仅适用于四边 形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。 Taper锥度。仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好， 1为质量最差。 Volume单元体积，仅适用于3D单元，划分网格时应避免出现负体积。 Warpage翘曲。仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。 另外，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。
Gambit网格划分实例 GAMBIT圆/圆柱体的高质量网格划分(钱币划分) 1)先在opteration--geometry-volumn中创建了一个高为100，半径15的圆柱体。然后再圆柱的底面建立了一个边长为8的正方形，将正方形旋转45度，使正方形的一个顶点跟底面圆的点对齐，然后将圆周分割为4等分，将这4个顶点和正方形的四个顶点连成线，效果如图所示: 2)然后用这四条线沿Z轴正向的矢量方向长出4个面，效果如图:
3)用正方形去分割底面圆，注意选择connected选项，再用刚才形成的四个面去分割那个古钱形的 底面，把它分成4部分，如果做到这一步，基本难的地方就过去了，效果如图所示:
4)下面就是把对应边划分网格，注意正方形每条边对应的圆弧边划分的网格份数是一样的，效果如图: 5)划分面网格，选择map结构的四边形网格，效果如图: 6)最后划分体网格，按照cooper方式的六面体网格来划分，效果如图:
如何用gambit生成机翼结构网格 现在很多新手在用gambit划分网格的时候，习惯性的直接生成体网格，这样做确实简单，但是简单省力的同时就蕴藏着风险，当遇到复杂外形的时候，就长不了结构网格或者是生成的网格质量很差，为什么会这样,因为要划分一套高质量的网格，在gambit中直接划分体网格是不恰当滴。 那如何在gambit中划分结构网格呢,了解pointwise或者icem的同学都知道，这些牛b软件划分网格的思路都是分区，所以要在gambit中划分结构网格，其基本思路也是要分区，想偷懒直接划分体网格是行不通的哦。 下面开始讲课: 1.导入实体
Workbench Mesh网格划分分析步骤网格划分工具平台就是为ANSYS软件的不同物理场和求解器提供相应的网格文件，Workbench中集成了很多网格划分软件/应用程序，有ICEM CFD，TGrid，CFX，GAMBIT，ANSYS Prep/Post等。网格文件有两类： ①有限元分析（FEM）的结构网格： 结构动力学分析，电磁场仿真，显示动力学分析（AUTODYN，ANSYS LS DYNA）； ②计算流体力学（CFD 分析）分析的网格：用于ANSYS CFX，ANSYS FLUENT，Polyflow； 这两类网格的具体要求如下： （1）结构网格： ①细化网格来捕捉关心部位的梯度，例如温度、应变能、应力能、位移等； ②大部分可划分为四面体网格，但六面体单元仍然是首选； ③有些显示有限元求解器需要六面体网格； ④结构网格的四面体单元通常是二阶的（单元边上包含中节点）； （2）CFD网格： ①细化网格来捕捉关心的梯度，例如速度、压力、温度等； ②由于是流体分析，网格的质量和平滑度对结果的精确度至关重要，这导致较大的网格数量，经常数百万的单元； ③大部分可划分为四面体网格，但六面体单元仍然是首选，流体分析中，同样的求解精度，六面体节点数少于四面体网格的一半。 ④CFD网格的四面体单元通常是一阶的（单元边上不包含中节点） 一般而言，针对不同分析类型有不同的网格划分要求： ①结构分析：使用高阶单元划分较为粗糙的网格； ②CFD：好的，平滑过渡的网格，边界层转化（不同CFD 求解器也有不同的要求）； ③显示动力学分析：需要均匀尺寸的网格；
注：上面的几项分别对应Advanced中的Element Midside Nodes，以及Sizeing中的 Relevance Center，Smoothing，Transition。 网格划分的目的是对CFD (流体) 和FEM (结构) 模型实现离散化，把求解域分解成可得到精确解的适当数量的单元。 用户需要权衡计算成本和网格划分份数之间的矛盾。细密的网格可以使结果更精确，但是会增加CPU计算时间和需要更大的存储空间，特别是有些不必要的细节会大大增加分析需求。而有些地方，如复杂应力梯度区域，这些区域需要高密度的网格，如下图所示。一般而言，我们需要特别留意几何体中物理量变化特别大的区域，这些地方的网格需要划分得细密一些！
G a m b i t建模相关问题 总结
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。 下面是CFD-Online上的一些说法，仅供参考。 the interface condition is needed for connecting different grid in a model, non matching interface, sliding mesh interface, and so on. Sliding mesh interface : use in the sliding mesh model, one part of the mesh will move regarding to the other. Different grid interface : for connecting different kind of grid without transition. for exemple, hexa with tetra without pyramidal element. Fluent interpolate the result a mesh interface from one grid to the other. Non matching interface : grid with diferent shape and/or with different position of their nodes. If you have the fluent tutorials
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
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）。 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。 图5 命令解释窗 1.2 二维建模 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。
体网格划分 1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
1.1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。下表示出了体网格划分时Elements选项和Type（类型）选项之间的对应关 。
GAMBIT 网格划分 第四节体网格划分 FEBRUARY 26, 2014
4.4 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）
G A M B I T软件网格的划 分
模型的网格划分 当用户点击Operation工具框中的Mesh命令按钮时，GAMBIT将打开Mesh 子工具框。Mesh子工具框包含的命令按钮允许用户对于包括边界层、边、面、体积和组进行网格划分操作。 与每个Mesh子工具框命令设置相关的图标如下。 图标命令设置 Boundary Layer Edge Face Volume Group 本章以下部分将详细说明与上面列举的每个命令按钮相关的命令。 3.1 边界层 3.1.1 概述 边界层确定在与边和/或者面紧邻的区域的网格节点的步长。它们用于初步控制网格密度从而控制相交区域计算模型中有效信息的数量。
示例 作为边界层应用的一个示例，考虑包括一个代表流体流过管内的圆柱的计算模型。在正常环境下，很可能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并减小靠近圆柱中心的网格密度——从而获得表征两个区域的足够的信息而不过分的增大模型中网格节点的总数。 一般参数 要确定一个边界层，用户必须设定以下信息： ?边界层附着的边或者面 ?确定边界层方向的面或者体积 ?第一列网格单元的高度 ?确定接下来每一列单元高度的扩大因子 ?确定边界层厚度的总列数 用户还可以设定生成过渡边界层——也就是说，边界层的网格节点类型随着每个后续层而变化。如果用户设定了这样一个边界层，用户必须同时设定以下信息： ?边界层过渡类型 ?过度的列数 3.1.2 边界层命令 以下命令在Mesh/Boundary Layer子工具框中有效。
GAMBIT圆/圆柱体的高质量网格划分(钱币划分) 1）先在opteration--geometry-volumn中创建了一个高为100，半径15的圆柱体。然后再圆柱的底面建立了一个边长为8的正方形，将正方形旋转45度，使正方形的一个顶点跟底面圆的点对齐，然后将圆周分割为4等分，将这4个顶点和正方形的四个顶点连成线，效果如图所示： 2）然后用这四条线沿Z轴正向的矢量方向长出4个面，效果如图：
3）用正方形去分割底面圆，注意选择connected选项，再用刚才形成的四个面去分割那个古钱形的底面，把它分成4部分，如果做到这一步，基本难的地方就过去了，效果如图所示： 4)下面就是把对应边划分网格，注意正方形每条边对应的圆弧边划分的网格份数是一样的，效果如图： 5)划分面网格，选择map结构的四边形网格，效果如图:
6)最后划分体网格，按照cooper方式的六面体网格来划分，效果如图：
如何用gambit生成机翼结构网格 现在很多新手在用gambit划分网格的时候，习惯性的直接生成体网格，这样做确实简单，但是简单省力的同时就蕴藏着风险，当遇到复杂外形的时候，就长不了结构网格或者是生成的网格质量很差，为什么会这样？因为要划分一套高质量的网格，在gambit中直接划分体网格是不恰当滴。 那如何在gambit中划分结构网格呢？了解pointwise或者icem的同学都知道，这些牛b软件划分网格的思路都是分区，所以要在gambit中划分结构网格，其基本思路也是要分区，想偷懒直接划分体网格是行不通的哦。 下面开始讲课： 1.导入实体
2.将面移动至中心位置 3.在yz平面生成一个圆 4.将圆绕着x轴旋转90°
第 3章 ANSYS 13.0 Workbench网格划分及操作案例 网格是计算机辅助工程（CAE）模拟过程中不可分割的一部分。网格直接影响到求解精 度、求解收敛性和求解速度。此外，建立网格模型所花费的时间往往是取得 CAE 解决方案所 耗费时间中的一个重要部分。因此，一个越好的自动化网格工具，越能得到好的解决方案。 3.1 ANSYS 13.0 Workbench 网格划分概述 ANSYS 13.0 提供了强大的自动化能力，通过实用智能的默认设置简化一个新几何体的网 格初始化，从而使得网格在第一次使用时就能生成。此外，变化参数可以得到即时更新的网 格。ANSYS 13.0 的网格技术提供了生成网格的灵活性，可以把正确的网格用于正确的地方， 并确保在物理模型上进行精确有效的数值模拟。 网格的节点和单元参与有限元求解，ANSYS 13.0在求解开始时会自动生成默认的网格。 可以通过预览网格，检查有限元模型是否满足要求，细化网格可以使结果更精确，但是会增 加 CPU 计算时间和需要更大的存储空间，因此需要权衡计算成本和细化网格之间的矛盾。在 理想情况下，我们所需要的网格密度是结果随着网格细化而收敛，但要注意：细化网格不能 弥补不准确的假设和错误的输入条件。 ANSYS 13.0 的网格技术通过 ANSYS Workbench的【Mesh】组件实现。作为下一代网格 划分平台， ANSYS 13.0 的网格技术集成 ANSYS 强大的前处理功能， 集成 ICEM CFD、 TGRID、 CFX-MESH、GAMBIT网格划分功能，并计划在 ANSYS 15.0 中完全整合。【Mesh】中可以根 据不同的物理场和求解器生成网格，物理场有流场、结构场和电磁场，流场求解可采用 【Fluent】、【CFX】、【POLYFLOW】，结构场求解可以采用显式动力算法和隐式算法。不同的 物理场对网格的要求不一样，通常流场的网格比结构场要细密得多，因此选择不同的物理场， 也会有不同的网格划分。【Mesh】组件在项目流程图中直接与其他 Workbench分析系统集成。 3.2 ANSYS 13.0 Workbench 网格划分 ANSYS 网格划分不能单独启动，只能在 Workbench 中调用分析系统或【Mesh】组件启 动，如图 3-1 所示。 图3-1 调入分析系统及网格划分组件