Gambit与Fluent应用教程

流体力学CFD软件—Fluent前处理软件-GambitGambit用户界面Gambit用户界面可分为7个部分，分别为：菜单栏、视图、命令面板、命令显示窗、命令解释窗、命令输入窗和视图控制面板。Gambit用户界面文件栏位于操作界面的上方，其最常用的功能就是File命令下的New、Open、Save、Saveas和Export等命令。这些命令的使用和一般的软件一样。Gambit可识别的文件后缀为.dbs，而要将Gambit中建立的网格模型调入Fluent使用，则需要将其输出为.msh文件(file/export)。Gambit用户界面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。Gambit用户界面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Gambit用户界面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。Gambit用户界面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Gambit用户界面从命令面板中我们就可以看出，网格划分的工作可分为三个步骤：一是建立模型，二是划分网格，三是定义边界。这三个部分分别对应着Operation区域中的前三个命令按钮Geometry(几何体)、mesh（网格）和Zones（区域）。Operation中的第四个命令按钮Tools则是用来定义视图中的坐标系统，一般取默认值。Gambit用户界面从左往右依次是创建点、线、面、体和组的命令。对于二维网格的建立，一般要遵循从点到线，再从线到面的原则。Gambit网格生成实例从图中我们可以看出，计算区域为4D*12D，其中在喷嘴的左边取了2D的计算区域，就是为了减小边界条件对计算的影响。对于上述计算域，在建立计算模型时按照点、线、面的顺序来进行Gambit网格生成实例单击命令面板中的Vertex按钮，进入Vertex面板Gambit网格生成实例单击VertexCreate按钮，在CreateRealVertex对话框中输入点的坐标，再单击Apply按钮，就可以创建点。计算出计算域的各个顶点的坐标，依次创建这些顶点Gambit网格生成实例在Edge命令面板中单击CreateStraightEdge按钮，Gambit网格生成实例在视图中选择需要连成线的点，单击Apply按钮即可。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。Gambit网格生成实例面（Face）的创建面的创建工作十分简单，只须选择组成该面的线，单击Apply按钮即可。需要注意的是这些线必须是封闭的，同时我们要创建一个二维的网格模型，就必须创建一个面，只有线是不行的。同样的道理，在创建三维的网格模型的时候，就必须创建体。Gambit网格生成实例在命令面板中单击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Group（组）Volume（体）Face（面）Edge（边）BoundaryLayer（边界层）Group（组）Volume（体）Face（面）Edge（边）BoundaryLayer（边界层）Gambit网格生成实例创建一个边界层网格1）单击Mesh按钮，选择Boundarylayer选项，进入边界层网格创建命令面板。2）按住Shift按钮，用鼠标左键单击图形中的线段1，选择其为创建对象。3）输入参数值为：FirstRow：0.05，GrowthFactor：1.01，Rows：10，选择创建形式为1:1，单击Apply按钮完成创建工作Gambit网格生成实例Gambit网格生成实例创建边上的网格点数1）单击命令面板中的按钮，进入Edge网格创建面板Gambit网格生成实例2）选择线段23）在命令面板中单击DoubleSide按钮，设置Radio1和Radio2为1.05。4）在命令面板中单击IntervalSize按钮，选择IntervalCount选项。5）在IntervalCount按钮的左边输入参数值为20。6）单击Apply按钮，观察视图中边上的网格点的生成Gambit网格生成实例7）选择视图中的线段3，取消对DoubleSide按钮的选择，设置Radio为1.01，IntervalCount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。Gambit网格生成实例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。Gambit网格生成实例8）依次选择视图中的线段4、5、6、1，设置合理的网点分布注意：在设置网格点分布的时候，一个封闭面的最后一条线段的网格点的分布可以通过系统自动计算得到Gambit网格生成实例1）单击命令面板中的按钮（MeshFace），进入面的网格创建命令面板Gambit网格生成实例2）选择视图中的面，系统中默认的网格点的类型为四边形结构网格。单击Apply按钮，观察网格的生成Gambit网格生成实例3）在命令面板的Type中选择网格类型为Pave，单击Apply按钮，观察网格的生成Gambit网格生成实例4）选择Element类型为Tri，单击Apply按钮，观察网格的生成Gambit网格生成实例边界的定义1）在菜单栏中选择Fluent/Fluent5。2）在命令面板中单击按钮，进入区域类型（ZoneType）定义面板。Gambit网格生成实例3）单击按钮，出现SpecifyBoundarytype对话框Gambit网格生成实例4）选择Entity类型为Edge。在视图中选择Edge1，在Name区域中输入Wall，选择Type为Wall，即定义Edge1的边界条件为固壁条件，取名为Wall。5）选择Edge2，定义边界条件为压力入流条件（PressureInlet），取名为Inflow。6）选择Edge4，定义边界条件为压力出流条件（PressureOutlet），取名为Outflow。7）选择Edge5、6，定义边界条件为远场压力条件（PressureFar-field），取名为Outflow1。8）选择Edge3，定义边界条件为轴对称条件（Axis），取名为AxisGambit网格生成实例保存和输出1）在菜单栏中选择File/Saveas，在对话框中输入文件的路径和名称。（注意：在Gambit中要往一个文本框中输入文字或数字，必须先将鼠标在文本框中单击选中文本框）2）选择File/Export/Mesh，输入文件的路径和名称。Gambit三维建模相对于二维建模而言，三维建模与二维建模的思路有着较大的区别。二维建模主要遵循点、线、面的原则，而三维建模则更象搭积木一样，由不同的三维基本造型拼凑而成，因此在建模的过程中更多的用到了布尔运算及Autocad等其他的建模辅助工具。Gambit三维建模在创建三维图形之前，我们要做的第一项工作就是要将Gambit的四个视图设置为顶视图、前视图、左视图和透视图1.用鼠标单击Active右边的后三个视图，取消对它们的激活，激活取消后呈灰色Gambit三维建模2.用鼠标右键单击视图控制面板中的坐标按钮弹出一组坐标系3.选择左上视图变成顶视图。同理设置其他视图4.单击控制面板中的也可将视图设成三视图Gambit三维建模Gambit三维建模基本三维模型的建立模型由一个长方体和一个椭圆柱体相交而成Gambit三维建模按如下所列的步骤进行：1.创建两种物体（长方体和椭圆柱体）2.连接两个物体3.自动创建网格4.检查网格生成质量Gambit三维建模首先启动GAMBITGambit三维建模1.在操作工具栏(GAMBIT图形用户界面的右上角)上用鼠标左击GEOMETRY2.用鼠标左击CREATVOLUME命令按纽,打开CreatRealBrick对话框创建一个长方体Gambit三维建模3.在CreatRealBrick对话框中的Width中输入10,Depth中输入6,Height可保留空白,GAMBIT默认它跟Width有相同的值.4.左击Centered按纽.5.从列表中选择Centered选项.6.点击Apply.Gambit三维建模在左下角将显示信息说已经创建一个物体”volume.1”Gambit三维建模创建一个椭圆柱体1.用鼠标右击CREATVOLUME命令按纽2.在CREATEREALCYLINDER中选择选项.打开了Creatrealcylinder对话框在Height中输入10,Radius1中输入3,Radius2中输入6,保留AxisLocation的PositiveZ为缺省值.3.点击ApplyGambit三维建模长方体和椭圆柱体Gambit三维建模GEOMETRY两种柱体的联接-VOLUMEBOOLEANOPERATIONS-打开了UniteRealVolumes对话框Gambit三维建模1.按住”Shift”键同时用鼠标选中长方体和椭圆柱体2.点击Apply按纽Gambit三维建模1.通过按住鼠标右键前后移动来缩放当前的视图.2.通过按住鼠标右键左右移动来使视图围绕屏幕中心转动.3.通过按住鼠标左键自由移动来改变视角.4.通过按住鼠标中间键来改变视图Gambit三维建模在GlobalControl工具栏中的SELECTPRESETCONFIGURATION命令按纽把视屏分成4部分Gambit三维建模物体网格化MESH-VOLUME-MESHVOLUMESGambit三维建模1.左击视窗中的物体.2.点击ApplyGambit三维建模在GlobalControl工具栏中选择EXAMINEMESH检查网格Gambit三维建模1.在DisplayType中选择”Range”.2.在QualityType菜单中选择”EquiAngleSkew”.3.从绿色垂直条形码中点击一条来观察各个元素在确定的质量范围内4.点击第五根柱条(从左数起)5.移动Upper和Lower滑块来重新定义网格质量范围Gambit三维建模File-ExitGAMBIT将问您是否希望在退出前保存当前记录保存和退出GAMBIT点击”yes”保存并退出Fluent软件平台简介程序的结构FLUENT程序软件包应该包括以下几个部分：1，FLUENT解法器2，prePDF，用于模拟PDF燃烧过程3，GAMBIT，网格生成4，TGrid，额外的处理器，用于从现有的边界网格生成体网格。5，Filters(Translators)，转换其它程序生成的网格，用于FLUENT计算。可以接口的程序包括：ANSYS,I-DEAS,NASTRAN,PATRAN等Fluent结构示意图Fluent可以处理的流动问题1采用三角形、四边形、四面体、六面体及其混合网格计算二维和三位流动问题。计算过程中，网格可以自适应。2可压缩与不可压缩流动问题3稳态和瞬态流动问题4粘流，层流及湍流问题6对流换热问题（包括自然对流和混合对流）7导热与对流换热问题8辐射换热9惯性坐标系和非惯性坐标系下的流动问题模拟10化学组分混合与反应11用Lagrangian轨道模型模拟稀疏相（颗粒等）12两相流问题Fluent的网格类型Fluent的解题步骤1确定几何形状，生成计算网格（用GAMBIT等程序生成的网格）2选择2D或3D来模拟计算3输入网格4检查网格5选择解法器6选择求解的方程：层流或湍流（或无粘流），化学组分或化学反应，传热模型等。7确定流体物性8指定边界条件9求解计算控制参数10流场初始化11仿真