Gambit网格划分的一点技巧(二)---分块网格
Gambit中埋硬线的两种网格处理方式
Gambit中埋硬线的两种网格处理方式，及扩展的流固耦合控制边界Gambit中埋硬线的两种网格处理方式，及扩展的流固耦合控制边界网格生成器是正对特定的计算域由边界网格点控制方式来生成整个计算域的网格，这种网格生成技术一般在计算域远离边界处的网格质量比边界处的网格质量差。
而实际的数值模拟过程中，对特定的问题，往往要求计算域内某位置处能够网格质量略为提高，所以Gambit 中如何实现局部网格细分是所有Fluent工程师非常关心的问题，在剔除自适应网格技术外，在Gambit中亦能实现静态的局部内区域网格细分。
实现的方式我们可以分为两类，一类是实体细剖，一类是虚结构生成。
这两类方法实现的最终思想还是希望能够在该细化区出现更多的边界，以此达到细化。
1. 实体细剖法：在已知的实体网格细化区域建立新的实体结构，然后将外围结构打散，将打散的子结构和新建的实体结构联合生产众多小实体而后在逐步细化。
例如：某3D区域的某部分欲细化，那么需要在该细化出新构建一个体区域，如果是2D情况的细化，就在该区域构建面或者线，然后喜欢，例如下案例所示：在中心部分如果要细化，那么需要在该中心出建立相应的实体件，我们可以建立一条线，即如下所示：然后将上面直接的方形面删除，但留下底层线和点拓扑结构，然后根据这些结构细化为四个连接面结构如下图所示：然后对连接的几条边细化后在整体划分就可以了。
如下图所示：2. 虚结构生成：采用虚结构生成是通过Gambit中的虚结构处理形式来的，我们不需要打散整个计算域而是通过剖割的虚操作完成，对于上面的案例可以采用Split-Edge实现，即：对虚结构进行网格剖分，得到如下图所示网格：对上述的两种方式第一种更方便网格控制，而第二种是最简便，适合更快网格剖分的方法。
无论哪种方法，只要定义出中间的wall边界就可以方便的采用NPC做流固耦合的计算了。
Gambit网格划分的一点技巧(二)---分块网格
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
第二章 Gambit划分网格
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
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
跟)
联长隐ft
定
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App首y 定
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如
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4板 定 度定 必定 您定 4定
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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
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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
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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
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)
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定
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
gambit做网格的简单介绍
gambit做网格的简单介绍Gambit中网格的子选项需要注意的是：上面的网格类型子选项在你选定网格类型后未必都可以实现，也即未必与你选定的网格类型可以组合，这是你可以尝试找到最适合你需要的子选项和类型。
图1 submap 图2 paveQuad-Map Meshing SchemeOption DescriptionMap Creates a regular, structured grid of mesh elements（建立规则，结构化的网格元素）Submap Divides an unmappable face into mappable regions and creates structured grids of mesh elements in each region （该区域不能做结构化网格，使用该种格式，先会自动对该区域分区，然后在不同的区域用结构化的网格。
）见下图1 Pave Creates an unstructured grid of mesh elements（建立非结构化的网格元素）见下图2Tri Primitive Divides a three-sided face into threequadrilateralregions and creates a mapped mesh in each region（主要针对三边的情况，若为多条边，则无法使用次方法）Wedge Primitive Creates triangular elements at the tip of a wedge-shaped face and creates a radial mesh outward from the tip（四边形网格不存在该选项，只有与tri混合时才会有该选项）如上图所示，一般情况下，对一个四边形区域进行quad-map划分，但是，并不是所有的四边形都符合这类划分，想要quad-map划分，必须满足下面两点：节点类型（上面的图中，就是四个角点的类型）对应边(eadg)的插值点的数目是否相等，只有相等才可以划分成quad格式Quad-map应用的节点类型的详细介绍：一般情况下，只有多边形组成一个逻辑矩形时，才可以划分为quad-map网格。
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。
Gambit学习笔记（2）（转帖）
Gambit学习笔记（2）（转帖）⼀.边界层边界层是指定与边或者⾯相邻区域的⽹格接点的距离，⽬的是控制⽹格密度，从⽽控制感兴趣区域计算模型的有⽤的信息量。
例如：在⼀个液体流管中，我们知道靠近壁⾯处的速度剃度⼤，⽽中⼼处的速度剃度⼩，为了使得壁⾯处的⽹格密⽽中⼼处的⽹格稀疏，我们就在壁⾯处加⼀边界层。
这样我们就能控制⽹个密度。
要定义⼀个边界层，你要定义以下参数：1）边界曾依附的边或者⾯2）指定边界层⽅向的⾯或者体3）第⼀列⽹格的⾼度4）相邻列之间的⽐例因⼦5）总列数，指定了边界层的深度同时，你也可以指定⼀个过度边界层。
要指定⼀个过度边界层，你需要定义以下参数（过度模式，过度的列数）1)⽣成边界层需要定义以下参数：i)size:包括指定第⼀列的⾼度和相邻列的⽐例因⼦ii)internal continuity ：当在体的某个⾯上施加边界层时，gambit会把边界层印在与这个⾯相邻的所有⾯上，如果在体的两个或者更多的⾯上施加边界层，那么边界层就有可能重叠，internal continuity 这个参数就决定了边界层如何重叠当选择internal continuity 时，gambit不会在相邻的⾯上互相施加边界层否则就会在相邻的⾯上互相施加边界层具体可以看guide的图⽰：同时这个参数还影响施加了边界层的体可以采⽤何种⽅式划分⽹格corner shape ：gambit 允许你控制conner（即边界层依附的的两条边的连接点处）附近区域⽹格的形状iii)Transition Characteristics需要定义以下两个参数：Transition pattern指的是边界层远离依附边或者⾯那⼀侧的节点的排布情况Number of transition rows这个列数肯定要⼩于前⾯指定的那个列数。
iv)Attachment Entity and Direction指定⽅向⾮常重要，可以通过⿏标和list 对话框来完成。
利用Gambit 划分网格
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。
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CF 那一项，就会显示出网格里面外斜度最差的网格和他的外斜度数值，如图（57）。
由图我们可以知道 0.715514 这个数值是有叶轮的几何形状所决定的（出口边太
o 尖锐了）。这个数值一般比起四面体网格的要好，读者可以自己验证。 a 显示剩余部分实体 → 为了进口边网格能更贴近几何实际，在进口边采用 xi Sizing Function 功能加密网格，如图（58）、（59）设置 → 点击体网格 → 选 r 择叶轮实体 → 点击 Apply，由于使用了加密，网格数比较巨大 1046594，如 mue 图（60）→ 检查网格质量，如图（61）、（62）。网格质量最差是 0.8623。
点在面上
点在图上
交叉点
点在体中心
图（29）
投影点
创建点的曲线上点击一下 → 点击 Apply，如图（30）创建两个点 → 点击面
9
命令 → 右键点击“四边平面”命令 → 点击“圆平面”命令，如图（31）→ 点击三点建园命令，如图（32） → 选择图（30）所示的三个点 → 点击 Apply
点1
点2
ao 一、二维三通管例子 i 如图（14）所示二维三通管，可大致分为两部分，主管路和支管路。而主 x 管路又可以再细分，如图（15）。 muer 主管路
支管路
图（14）
图（15）
进入 Gambit
点击
4
如图（16）
选择点 1、2，点击 Apply
选择点 4、6，点击 Apply
点击
右键点击 点击 Apply
选择要分割的面
在 Split with 选择
选择直线 12
点击 Apply，如图（18）。
此时图形变成了蓝色，如图（19）。按此方法利用其他边分割平面，最后分割好
之后如图（20）。
5
图（18）
图（19）
CFD
iao图（20）
rx 点击划分网格 mue 四个面 网格大小填 5
点击面网格
选择图（21）所示的
Source
图（58）
图（59）
16
图（60）
图（61）
图（62）
至此叶轮的网格划分完毕，叶轮的网格数为 3372×6+1046594=1066826 回顾上面划六面体网格的时候，我们采用的是非结构网格，其实可以采用结
D 构化网格，但是要注意与四面体网格结合的那个面的网格大小，因为它会影响四 CF 面体网格的质量，如图（63）。
点击 Apply，如图（22）。
图（21）
图（22）
6
选择剩下的两个面 图（23）。
网格大小填 1，网格类型默认 点击 Apply，如
CFD图（23）
通过分块之后我们可以在这个图形上画出四边形结构网格。即使不划分结构
muerxiao 网格，我们也可以通过分块对网格进行局部加密。如图（24）。
图(24)
muerxiao 图（4）
图（5）
图（6）
图（7）
2
在流体分析里面，网格线与流动是否一致也会影响计算精度。六面体网格在
这方面一般会比四面体网格优秀。
但有时候对于复杂的模型，四面体网格有其独特的优势，那就是容易划分，
而六面体网格即使是划分出来了，网格的质量也不见得要比四面体网格的好。
基于以上的理由，我们可以这么想，在大致规则的地方我们可以采用六面体
图（45）
图（46）
图（47）
选择剩下的锥段划分体网格，网格大小为 5，其他设置为默认 → 选择圆柱
部分分体网格，网格大小为 5，其他设置为默认，如图（48）。两部分的网格数
为 1440 和 4890。如图(49)为总网格的质量检查。其实每块网格的质量都应检
13
查。至此，进水段的网格已经划分完毕了。
选择 在弧 14 上选一合适点
在弧 14 上选一合适点
点击 Apply
点击
点击
点击 Apply ，生成圆弧的圆心点
点击
右键点击
选择圆弧
选择
选择圆心
和点 3、5
点击 Apply，最后如图（17）。至此分割平面要用的线已经准
CFD 备好了。
muerxiao 图（16）
图（17）
点击平面命令
点击分割面命令
件里面生成 → 应用之前的方法分割蜗壳 → 合并各部分实体的曲面 → 如图
（64）划分各部分网格，总网格数为 178299 → 检查网格质量，如图（65）、
17
（66）、（67），在检查网格质量的时会发现最差的网格一般出现在分块的交界面 附近，特别是混合网格的交界面，这要求我们想办法去改善。
分割用的实体
ao 与四面体网 i 格结合的面 erx 图（63） u 3、蜗壳 m 离心泵蜗壳螺旋段截面从隔舌开始是逐渐变大的，为了在隔舌那里得到贴
体的网格，就要小尺寸的网格，但是如果整个蜗壳都采用这么小的网格的话会导
致网格数量很庞大，所以分块网格是解决这一矛盾的好方法。具体做法如下：
打开 Gambit 导入实体，如图（64），用来分割实体的实体和平面在三维软
分割用的平面 4 分割用的平面 3
蜗壳
CFD 分割用的平面1
muerxiao 分割用的平面2
图（64）
六面体网格，网 格大小 6
四面体网格，网 格大小 5
四面体网格+尺 寸函数
四面体网格，网
格大小 3
四面体网格，网
格大小 5
四面体网格，网 格大小 4
四面体网格，网 格大小 5
图（64）
18
D 图（65）
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。
（54）所示的 6 块实体划体网格，网格大小为 2，其余按默认设置，每块实体
CFD 的网格数如图（55）所示 → 网格质量检查，如图（56）、（57）。
muerxiao 图（51）
图（52）
图（53）
图（54）
图（55）
15
图（56）
图（57）
D 注：如果检查网格质量时我们选择了“显示最差单元”（show worst element ）
图（33）
下面来分割锥段。点击创建点命令 → 点击移动/复制命令
→ 选择
要移动的两个点，如图（35）→ 因为我们是要在挡板上复制两个点出来，所以
选择 Copy → 想 X 负方向复制出两个点，距离为 5，所以在 X 栏上填-5，如图
10
(34) → 点击 Apply → 如图（35），得到两个点 → 用同样的方法复制出右边 两个点 → 把 Coppy 改为 Move，把上面两个点沿 Y 正向移动 5，把下面两个 点沿 Y 负向移动 5 → 最后把四个点向 Z 正方向移动 20，如图（36）。
7
对四边形网格进行网格质量检查，如图（25）、（26）。
选择
D 图（25）
图（26）
CF ，显示最差的单元。如图（27）
muerxiao
图（27）
8
二、单级单吸离心泵例子（M129-50，如图 28）
1、吸入段
图（28）
D 单级单吸离心泵的吸入段一般都是收缩的锥管，也有稍为是扩散的。而为了
CF 进水的均匀性和消除进口的漩涡，一般还会有挡板，如图（8）所示。
图（1）
图（2）
从图（3）的分解图我们也可以看出来，一个六面体可以分解出六个四
面体。
1
如图（3）
D 对于网格质量来说，一般规则的模型用六面体网格是要比四面体网格好。如 CF 图（4）、（5）,六面体网格的 EquiAngle Skew 和 EquiSize Skew 都在 0.4 以
内。四面体网格的话 EquiAngle Skew 和 EquiSize Skew 都在 0.8 以内。如图 (6)、（7）。
图（42）
图（43）
12
下面我们分三块实体来划分体网格。先划分挡板部分，再划分剩下的锥段 部分，最后划分圆柱部分。
点击体网格命令 → 选择挡板部分 → 网格大小取 5，如图（44）→ 点击 Apply。如图(45)。图(46)、（47）为网格质量检查。网格数为 154。
系统自 动选择
CFD
muerxiao 图（44）
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
Gambit 网格划分的一点技巧（二）---分块网格 对于数值计算来说，网格数量、网格类型和网格质量是至关重要的，三者之 中重要性从大到小应该是网格质量、网格数量、网格种类。对于网格种类，在离 心泵里面一般应用的是四面体或六面体网格，或者是两者的混合。由于流道的复 杂性，结构化的网格是很难办得到的。对于网格数量，按理来说网格越多，计算 的结果是越精确（相同条件下），但是这样就会要求更高的计算机配置，耗费更 高的计算时间，在上一节网格加密那里，我们已经知道，采用网格加密技术会带 来网格数量的激增。然而对于同一个模型来说四面体网格要比六面体网格数量多