用Gambit给弯管画结构化网格-教程
实例90度弯管内流体的流动分析
本实例通过对简单三维弯管内流体流动的分析，介绍运用FLUENT进行数值仿真计算的基步骤。
一、实例概述
在实际输水、输油过程中经常会遇到弯管管路。
如图为水平放置的90度水平弯管，空气从左侧进入，从右侧出去，空气的入口流速为s。
下面我们就用FLUENT来进行管内流场的模拟。
图弯管基本尺寸
二、模型的建立
1.双击GAMBIT的桌面快捷方式，弹出GAMBIT启动对话框，单击run按钮，
即启动了GAMBIT。
图GAMBIT启动对话框
2.单击，在Creat Real Circular Face 面板
的Radius对话框中输入10，在Plan面板中选择YZ，单击Apply得到如下图所示的圆面。
图1 圆的绘制
图在YZ平面上的圆
3. 单击右击，在Sweep face 中选择，在Path选项中选择Vector，在单击Define按钮，在Vector Definition面板中选择X轴正方向，在大小中选择100，如图所示，然后单击Apply按钮即得到图所示的圆柱体。
图Sweep face面板
图Vector Definition 面板
图圆柱体
4.弯管的建立，需要移动坐标原点。
如下图所示，单击
，建立新的坐标原点。
新的坐标系如图所示。
图坐标面变换对话框
图新的坐标原点
5.弯管的建立，单击，在Face 中选择face2，转动角度为90度，转动轴为Z轴正方向，单击Apply即可。
图弯管的绘制
图弯管图
6.采用与上一步建立圆柱体相同的方法建立另支直管，通过拉伸弯管的面来得到另一个直管，从而得到三维的弯管模型，如图所示。
图弯管物理模型
三、网格的画分
1.激活另一个坐标系。
选择。
图激活坐标面板
图选择坐标
2.在入口面上进行网格画分。
单击，输入（0，0，0），单击Apply 即可得到原点。
图原点的绘制
2.2单击，选择vertex1和vertex5，建立一条直线，如图
所示。
图线的绘制
图建立的线
单击，选择刚才建立的直线，绕x轴复制旋转135度，再旋转-135度，即可得到二条直线，如图所示。
图2 复制、旋转操作面板
图得到的二条直线
要将这三条直线用点进行分割。
单击，分别选择这三条直线，在Value 对话框中输入。
即可得到如图所示的三个分割点。
图分割线面板
图分割的三点
单击，在Center边框中选择最上方的点，在End-Points 边框中选择下面的两个点。
单击Apply，即可得到如图所示的圆弧。
图圆弧面板
图圆弧
单击，将圆弧复制旋转3份以及边2份，得到如图所示的图形。
图复制、旋转面板
3 圆弧图形
单击，在面板中选择四条圆弧生成面域，得到如图所示
的图形。
4 生成的面域
单击，即出现Split Face对话框，在上面选择大圆，在下面选择新生成的圆弧面域。
5 Split Face对话框
图6生成的面域
单击，在edges中选择四条较短的边，在Face中选择圆环，单击Apply。
图7 投影面板
单击，选择all，单击Apply；采用同样的方法删除多余的点得到如下图所示的图形。
图8 删除边按钮
图9 最后分块
单击，选择圆内的四条相同的线段和圆弧，在interval size 中输入，单击Apply即可。
同时，可以得到如图所示的图形。
图mesh Edges 面板
图线网格
单击，在Faces中选择圆上的5个面，单击Apply，即可得到如下图所示的面网格。
图Mesh Faces 面板
图面网格
体网格的画分，单击，在Volumes 中选择（即第一个圆柱体），使用六面体结构化网格，采用Cooper的网格画分方法。
在interval size 中输入1，即可得到如图所示的体网格。
图Mesh Volumes 面板
图体网格
采用相同的方法对其它两个体画网格。
即可得到如下图所示的网格。
图最终的结构化网格
四、边界条件的设定
单击，在Type 中选择Velocity Inlet，在Face 中选择
入口的5个面，单击Apply即可。
同理，选择出口的一个面，在Type 中选择Pressure Outlet即可。
图边界条件设定对话框
图面选择对话框
五、导出mesh文件
单击File Export Mesh，即出现如图所示，如果是二维图形，则需要选上2D复选框。
三维图形则不用选择。
在作图过程中，注意观察Command 对话框，如图2-31所示。
图导出Mesh面板1
图导出Mesh面板2
图Command 对话框
六、导入Fluent计算
将画好的网格文件导入Fluent计算即可。
由于应操作比较简单，大家对照书本操作即可，再这里就不再详述。
三种网格生成程序生成结构网格的比较--gambit篇
目前，业界流行的网格生成程序有很多，比如gambit，pointwise（gridgen），icem，hypermesh，truegrid等等。
每款软件的侧重点都不一样：gambit界面简单，上手容易，划分非结构网格迅速，但是对于导入的实体有很大的局限性，并且对于结构网格的生成能力比较弱；pointwise 前处理强大，划分网格的脉络清晰，擅长结构网格的划分；icem的分块思想先进，对于外形相似的几何体来说能减`icem生成结构网格的优缺点。
本文主要介绍了在gambit中生成T形管结构网格的具体操作过程。
1.几何外形如下图所示：1.导入实体2.选中所示边，按图示参数分割（split）3.重复以上操作，将其分割为4段，参数如下图所示注意：最后一个图的参数U valiue应该是0.6254.将点投影到端面上。
选中分割出来的第一个点，如图所示：选中端面的线，如图所示：按“apply“，将点投影到该边上。
5.将其余三个点投影到端面的线上，如图所示：6.连接生成线，如图所示7.用线分割体。
选中体，如图所示：然后选择刚刚生成的第一个边：点击”apply”确认分割。
8.用刚刚生成的剩下的三条边依次分割体，结果如图所示：9.连接边，选择如图示的两条边进行连接：10.选择如图示的四条边，生成一个面11.用这个面将体分割（split）12.选择如图的四条边，布置节点，节点数为20：13.选择该面，生成面网格14.选择如图所示两个边，布置节点，节点数为20.15.选择如图所示边，布置节点：16.选择一个端面，生成结构网格17.选择大圆柱的所有侧面，生成结构网格结果如图：18.选择刚刚划分面网格的体，生成体网格，类型选择为cooper19.选择另外一个体，生成体网格，类型为cooper最终效果如图：以上某些操作步骤顺序可以颠倒。
另外，很多操作（比如说切割面，切割体等等）能够通过不同的途径实现，本文的操作并不唯一，本文的主要目的就是介绍在gambit中生成结构网格需要的分区思路，具体操作可以根据个人喜好通过不同途径来实现。
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
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必 度拉
边) 而键附ft-首釐ft-那首附那题 EB框
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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。
Gambit教育训练-2D弯管
FLUENT TEAM
Confidential
5
產生方格平面
• Operation
↓ TOOLS COMMAND BUTTON
↓ Tools
↓
COORDINATE SYSTEM
↓ coordinate system
↓
DISPLAY GRID
FLUENT TEAM
↓ zones
↓
SPECIFY BOUNDARY TYPE
FLUENT TEAM
Confidential
31
設定邊界區域
Name：V1 Type：VELOCITY_INLET Entity：選擇Edges
Shift ＋ 滑鼠左鍵 點選邊界為入口的邊
V2及出口邊界相同步驟處理
FLUENT TEAM
Confidential
建立Face
FLUENT TEAM
Confidential
25
Boolean Operations
• Operation
↓ GEOMETRY COMMAND BUTTON
↓ Geometry
↓
FACE COMMAND BUTTON
↓ face
↓ Boolean Operation
↓ Unite Faces
FLUENT TEAM
Confidential
28
產生網格
選擇Face Elements：Tri（三角錐網格） Spacing：2
FLUENT TEAM
Confidential
29
產生網格
FLUENT TEAM
Confidential
30
Gambit建模与网格划分
Gambit 建模
初级教程
4
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。
Undo
Undo 命令可以消除上一步操作的内容，但需要注意的是， 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 图 12
图 22 7．选择视图中的线段 3，取消对 Double Side 按钮的选择，设置 Radio 为 1.01，Interval Count 为 80，观察视 图中网格点的分布情况。视图中选中线段上的红色箭头代表了 Edge 上网格点分布的变化趋势。如果 Radio 大于 1，则沿箭头方向网格点的分布变疏，小于 1，则沿箭头方向网格点的分布变密。如果发现网格点的分 布情况与预计的相反，可以采用两种方法解决： （1）按住 Shift 按钮，在所选择的线段上单击鼠标中键改变 箭头的方向； （2）在命令面板中单击 Invert 按钮，将 Radio 值变为其倒数值。
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。
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
gambit实例教
Gambit实例教程Contents0．使用指南向导..................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.基本几何结构的创建和网格化 ............................................................................ 错误!未定义书签。
2.创建一个混合弯管模型（2－D） ....................................................................... 错误!未定义书签。
3.三管相贯模型的建立............................................................................................ 错误!未定义书签。
4.燃烧室模型的建立（3－D） ............................................................................... 错误!未定义书签。
5.引入和整理轿车几何结构.................................................................................... 错误!未定义书签。
6.容箱中的模型流动................................................................................................ 错误!未定义书签。
EDIT -> DEFAULTS… ........................................................................................... 错误!未定义书签。
Gambit例子汉化版3
2．对混合弯管建模在这个指南中，你将用GAMBIT创建一个混合弯管然后产生网格。
混合弯管结构在电厂和加工工业的管道系统中经常遇到为确定进口管子的适当位置而在混合区域附近预测流场和温度场经常是很重要的。
（1）问题描述：将考虑的问题如图2－1所示。
冷流体从大管流入，温流体从小管流入，两种流体在弯管混合。
图2－1：问题描述（2）战略在这指南中，你将用“从下到上”方法（相对与在指南1中地“从上到下”方法）建立一个二维的网格。
“从下到上”方法是指你首先建几个点，点连成边，再由边连成面（在三维中你可以由面建成体）。
这个指南中创建的网格将在fluent 4中使用，所以他必须是一个块结构化的网格。
而且，这个网格也能被其它Fluent使用者使用。
这种网格有时又叫做图形化网格因为每个格点都有唯一的I、J、K为标志。
为了适合这种标准，在GAMBIT中必须增加的步骤将在这个指南中说明。
在创建了组成几何体的边和弧后，你将创建两个面：一个是主流通道和一个是小的输入管。
网格是由用图形设计出的较大的面所产生的，这就要求格点数量与面的边是对应相等的。
你也将让GAMBIT用图形设计来网格小的面。
步骤：1．Solver ->FLUENT 42．TOOLS-> COORDINATE SYSTEM-> DISPLAY GRID打开Display Grid对话框：a)确认Visibility选中；b)在Axis的右边选择X（缺省值）；c)输入值：Minimum为－32，Maximum为32，Increment为16。
d)点击Update列表按钮；e)在Axis右边选择Y；f)如c)步输入值；g)点击Update列表按钮；h)确认Snap被选中；i)在Grid右边选择Line（缺省值）；j)点击Apply。
GAMBIT将在视窗上画出一个4*4的格子，如图2－2所示。
你可以点击Global Control工具板中的FIT TO WINDOW来看所有格子。
gambit网格
3 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 LayerEdgeFaceVolumeGroup3.1 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 边界层命令命令详细说明图标Create Boundary Layer建立附着于一条边或者一个面上的边界层Modify Boundary Layer更改一个现有边界层的定义更改边界层标签Modify Boundary LayerLabelSummarize Boundary在图形窗口中显示现有边界层LayersDelete Boundary Layers删除边界层生成边界层Create Boundary Layer命令允许用户在一条边或者一个面附近定义网格节点步长。
要生成一个边界层，用户必须设定以下参数：•定义•过渡特性•附着实体和方向设定边界层定义要定一边界层，用户必须设定两类特征：•尺寸•内部连续性•角形状尺寸特征包括诸如边界层列数以及第一列高度等因数。