gambit网格划分的评价标准

1.基本几何结构的创建和网格化本章介绍了GAMBIT中一个简单几何体的创建和网格的生成。

在本章中将学习到：z启动GAMBITz使用Operation工具箱z创建一个方体和一个椭圆柱体z整合两个几何体z模型显示的操作z网格化几何体z检查网格的品质z保存任务和退出GAMBIT1.1 前提在学习本章之前，认为用户还没有GAMBIT的使用经验，不过，已经学习过前一章“本指南的使用”，并且熟悉GAMBIT界面以及本指南中所使用的规约。

1.2 问题描述本模型由两个相交的方体和椭圆柱体构成，其基本图形形状如图1-1所示。

图1-1：问题说明1.3策略本章介绍使用GAMBIT生成网格的基本操作，特别地，将介绍：z如何使用“top-down”固体建模方法来方便地创建几何体z如何自动生成六面体网格“top-down”方法的意思是用户可以通过生成几何体（如方体、柱体等）来创建几何结构，然后，对它们进行布尔操作（如整合、剪除等），以这种方式，用户不用首先去创建作为基础的点、边和面，就可以快速创建出复杂的几何形体。

一旦创建出一个有效的几何模型，网格就可以直接并且自动地（很多情况下）生成。

在本例子中，将采用Cooper网格化算法来自动生成非结构化的六面体网格。

更复杂的几何结构在生成网格之前可能还需要进行手工分解，这将在后面进行介绍。

本章的学习步骤如下：z创建两个几何体（一个方体和一个椭圆柱体）z整合两个几何体z自动生成网格z检查网格的品质为了使本章的介绍尽量简短，一些必要的步骤被省略了：z调节几何体单边上节点的分布z设置连续介质类型（例如，标识哪些网格区是流体，哪些网格区是固体）和边界类型这些方面的详细内容，也包括其他方面，在随后的章节将涉及到。

1.4步骤输入gambit -id basgeom启动GAMBIT。

这就打开了GAMBIT的图形用户界面(GUI)（图1-2）。

GAMBIT把设定的名称（本例子中为basgeom）作为她将创建的所有文件的词头，如：basgeom.jou。

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网格划分原则GAMBIT网格划分原则1.GAMBIT面网格划分GAMBIT允许面网格划分Elements选项。

选项详细说明Quad设定网格仅仅包含四边形网格Tri设定网格中仅仅包含三角形网格单元Quad/Tri设定网格主要由四边形网格单元组成但是在用户指定位置包含三角形网格单元选项详细说明Map生成一个普通的结构化网格单元网格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域生成可图示的网格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WedgePrimitiveGAMBIT提供了以下面网格划分Type选项面网格划分Elements和Type选项之间的关系如下表。

(其中：“√”表示允许组合)ElementsType Quad Tri Quad/TriMap√√Submap√Pave√√√Tri Primitive√Wedge Primitive√2. GAMBIT体网格划分GAMBIT指定的体积网格划分Elements选项。

选项详细说明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。

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。

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。

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 学习笔记1. 边界层网格划分：1) 原因：壁面区域内流体速度、压力等梯度很大 2) 网格划分前提：必须有面生成3) Uniform 和aspect raito based 方法的不同：Uniform:第一排高度都相同Aspect ratio based ：第一排各个单元的高度不同，由单元网格的长度决定。

第一排单元高度比例控制在20%-500%以内，----目的是长宽比5:1 最后一排单元高度也应控制在500%以内，----目的是长宽比5:1 对于各个单元在沿着边的方向上长度相等时，两算法结果一致。

Aspect ratio based 第一排高度算法： 对于两端部节点：a 0，n =(F/100)*L输入自动获取对于内部节点：a i=i节点两边单元长度和的平均值*比例因子4)Internal Continuity内部连续性：使用区别应该在使用的时候去更好的体会✧壁面边界层印记关系：多个面为壁面时的搭接问题✧网格光滑度和高度自动调整对内部连续性的影响:0/1(0为不起作用，1为起作用)MESH.BLAYER.ANGLE_SMOOTH_FACTORMESH.BLAYER.ADJUST_EDGE_BL_HEIGHT默认值更改方法：edit/default✧内部连续性对网格划分方案type的影响5)边界层楔形角----不能生成✧两条边相交且属于一个面内✧交点类型为corner或reversal型✧每条边单个生成边界层勾选楔形角选项6)边界层第一层高度值确定Y plus理论壁面函数适用于：k-ε型对数定律（Log-law）仅对平衡边界层和充分发展的流动有效，提供了壁面与第一层网格中心可接受间距的上下限，此距离通过无量纲参数y+(≡ρuτy/µ)或y*来表示，当第一层网格位于对数律层内时，y+与y*数值相近，但不同于C1/4µ i.e. ≈0.5.标准和非平衡壁面，每一个近壁面网格中心都应落于Log-law内，30 < y+ < 300，接近于30是最理想的。