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。另外在check网格时，也会提示错误。这样，就必须对交界面处进行处理，下面分为两种情况具体介绍一下：

1、当交界面的网格是一样大的时，就可以在gambit中直接进行。进入Geometry/face/connect faces中，激活virtual(tolerance)和T-junctions。如下图：

这样处理以后，gambit据会将其默认为interior界面，这样就可以进行fluent计算了。

2、当交界面大小不一样时，如下图中的一个小圆柱和一个大圆柱的交界面。可以在fluent中进行设置。首先，在gambit中设置边界条件时，将两个面分别定义为interface-a、interface-b。边界类型为interface。然后将网格导入fluent，通过Define/Grid Interfaces命令，打开，左上角输入interface，然后右面第一个框，选interface1，第二个框选interface2，点击左下角create。如果不进行这一步的设置，则check会出错。

问题二：网格质量评定

（球形网格），可将网格数量减少为原来的1/5，大幅减少计算量。六面体网格的纵横比（Aspect ratio）控制在5 以下比较好，这可能和所计算的流动复杂程度有一定的关系，有时数值已达到100，计算也可以收敛。但能小还是尽可能小一些为好。四面体网格的角扭曲度（EquiAngle Skew）控制在0。8 以下比较好（最好能控制在0。4 以下），结构复杂的情况下也要控制在0。85 以下，0。9 以上肯定是不行的，那怕是仅有一个网格也不行。EquiSize Skew 是通过单元大小计算的扭曲度，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。

在几何模型中，如果存在非常小的窄缝、尖角、小面，生成的网格可能就会有问题，导致FLUENT 计算过程不收敛。近壁网格不合适，会导致湍流粘度比超限。网格总体数量是否合适，需要多次比较增大、减小网格数量对计算结果的影响来确定。可以用由线到面、再到体的办法来控制网格数量、疏密程度、过渡情况等，熟练使用Size function 功能，很有好处。网格划分失败时，尽可能用后退功能（Undo）来消除网格，而不是用删除（Delete）功能。当计算过程不收敛时，最好不用调亚松驰因子的办法，而是返回头来看网格划分的问题。

双精度解算器（2ddp、3ddp）、高精度湍流模型、高精度的解算格式等都是以高质量的网格为基础的，如果网格一般，这些就不用试了。除残差曲线外，应另外观察一个点的量的变化，判断是否收敛。例如，质量流量、受力、流速等。在比较不同仿真方法计算结果的差异时，两种方法的结果存在差异的地方，应与实验数据进行比较。标准k-ε模型对于流动比较紊乱，存在较多漩涡、流动分离的情况，计算精度稍差一些，但其计算量较小，容易收敛。适应性也比较好，即针对几个不同的几何模型，或结构相近的几个几何模型，其计算结果的误差会比较接近，虽然不会很小。RSM、RNG等模型则可能会出现忽大忽小不相一致的情况。RSM湍流模型计算量最大，相应计算精度也较高一些，尤其是雷诺应力。RSM 模型对复杂的流动，可能计算很难收敛，计算量会较大。k-εRNG 湍流模型对流速分布剖面的计算精度，与RSM 模型接近，但计算量相对少很多，也较容易收敛。可以先用标准k-ε模型计算，迭代到一定次数后，再改为k-εRNG模型继续往下算。算可压缩流体时用Simplec格式，不可压缩流体时用Simple 格式。空气流速在100 m/s 以下，可用不可压缩流体计算，产生的误差不大。对于气体可以用压力入口、压力出口进行计算。在压力出口条件下设置一个目标质量流量，设置的出口压力仅是一个参考压力值，计算过程中会对其进行不断调整。二阶迎风格式适用性比较好。

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。

Fluent计算对网格质量的几个主要要求：

1）网格质量参数：