gambit网格划分的评价标准
Gambit网格划分
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。
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学习总结
容值：是指操作新老几何之间的最大缝合距离，可分为自动和手动，自动是指按照系统默认值进行操作，手动则可指定缝合距离（默认情况下是10-3）。
平滑示例：
修复示例：
3.6虚几何操作
反之可以利用Disconnect功能将连接好的实体断开。
3.4分割
分割操作可以利用一个实体将另外一个实体分割成一个或多个对象。以下图为例说明面的分割，蓝框表示图形A，绿框表示图形B。
以B来分割A，则出现以下两个面：
以A来分割B，则出现以下两个面：
如果选择互相分割，则会出现以下三个面：性是一个非常重要的概念，它可以使流体从一个面（或体）传递到另一个面（或体），但这两个面（或体）必须是连接的或者是非形定义的。
形网格：点在体的交界面处共享；
非形网格：点在体的交界面处不共享。
形网格非形网格
点、线、面都可以连接，该操作将消除所有重复的实体并重新连接拓扑结构，但只有实体才会被连接，在连接的同时，现有网格会被保存。
合并：将两个体合并成一个实体或虚体；
分割：将一个体分割成两个实体或虚体；
连接：将两个体连接成一个虚体。
3.7Unite、Merge和Connect的比较
Unite(Real):面必须有匹配的切线；
Unite（Virtual）：空隙和重叠是允许的，但不能连结边；
Merge：可以在实体或者虚体上操作，结果永远是虚体，面与面之间必须共享一条边，但不必相切：
Reset：删除所有的网格和几何；
Reset mesh：删除网格但保留几何。
2
Gambit的菜单栏主要包括三个部分，分别是文件菜单、编辑菜单和求解器菜单。
fluent_gambit网格检查及优化方法
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。
000-Gambit网格划分(自己重新排版)
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。
【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1.2显示的是视图控制面板。
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。
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1.17）。布尔运算包括三种方式：加、减、交。
三、
在命令面板中单击Mesh按钮，就可以进入网格划分命令面板。在Gambit中，我们可以分别针对边界层、边、面、体和组划分网格。图2.1所示的五个按钮分别对应着这五个命令。
Boundary Layer
图2.8
（三）划分面的网格
Gambit对于二维面的网格的划分提供了三种网格类型：四边形、三角形和四边形/三角形混合，同时还提供了五种网格划分的方法。表1、2分别列举了五种网格划分的方法以及它们的适用类型。
表1
方法
描述
Map
创建四边形的结构性网格
Submap
将一个不规则的区域划分为几个规则区域并分别划分结构性网格。
边上的网格点的分布可分为两种情况，一种是单调递增或单调递减，一种是中间密（疏）两边疏（密）。下面依然结合实例介绍边上网格点的创建。
GAMBIT网格划分原则
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
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体网格划分
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。
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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。