Gridgen15中文教程四

-1-4.SweptRamp:基本的多重block结构化网格（JohuainNWPU,2005-3-9）4.1介绍教程讲述流场为sweptramp的简单的结构化网格的生成过程，网格有两个block。不要指望通过这个教程就会成为Gridgen专家或者网格生成专家。网格生成不是一个几小时就能掌握的。高质量的网格需要技巧和耐心，软件Gridgen能够尽可能的降低这两方面的要求。最好首先完成这个教程，再去尝试其他教程。因为其他教程涉及到高级的内容，而且假定读者已经理解了本教程的基本内容。4.2涉及内容教程讲述的基本技巧为：1、使用AddSegment中的3DSpaceLine命令生成connectors：设置了网格点的曲线段。2、使用OthersCopy命令复制以及平移connectors3、使用命令ReDistribute重新设置网格点；4、使用命令AssembleEdges生成domains；5、使用命令RunSolverStructured，采用椭圆偏微分方法平滑domains以提高曲面网格的质量；6、使用命令CopyandModify加速网格生成过程；7、使用命令AutoSaveFace生成blocks，这是volumegrids；8、椭圆PDE方法平滑blocks提高improvevolumegrid的质量；9、使用命令Examine可视的检查volumegrid的质量；10、使用命令AnalysisS/W，设置边界条件。4.4几何体几何体如下图所示。-2-几何体SweptRamp，x方向为流动方向要生成的网格包含两个blocks，如下图所示。每个block内，一簇网格直线沿着流动方向，一簇沿着ramp直到远场边界farfieldboundary，一簇沿着z方向穿过ramp。用户可以任意选择block系统和网格拓扑结构，教程中的block系统只是其中之一。设计网格时同样要考虑CFD软件的要求。SweptRamp的block系统现在开始网格生成，关键点的名称和坐标如下所示。注意进行CFD计算，这些点是不够的。外边界应当远离ramp，这样才能边界条件对流动的影响。Ramp's标志坐标ListofSweptRampCoordinatesLabelXYZa0.000.000.00-3-b0.750.000.00c2.000.500.00d3.000.500.00e3.001.500.00f2.001.500.00g0.001.500.00h0.000.001.00i1.250.001.00j2.000.501.00k3.000.561.00l3.001.501.00m2.001.501.00n0.0012.501.004.5开始启动Gridgen后，首先选择进行CFD的软件类型，这样使得生成的网格与CFD软件保持一致。本文选用的是STAR-CD，从菜单MAINMENU：1.AnalysisS/W2.SelectAnalysisS/W3.选择3D以及STAR-CD；4.Done；5.Done选择按钮3D，因为要生成3维网格。若要生成2维网格，选择按钮2D。4.6生成Connectors网格的最低级的基本单位是connector。Connectors是由一个或多个曲线段相互连接而成，也即connector就是复合曲线。Segment是典型的曲线如直线或者-4-二次曲线。connector可由多个segments组成，如连接一条直线连接一个圆形再连接一条直线。Segments由给定的控制点通过插值生成。生成connector有三种方法：1.定义外形；2.计算网格点数；3.分配网格点数；第一个connector是AG。从坐标列表可见直线端点为a(0,0,0)和g(0,1.5,0)。命令如下：1.Connectors2.Create3.AddSegment4.3DSpaceLine5.AddCPviaKeybrd6.0,0,07.AddCPviaKeybrd8.0,1.5,09.Done-SaveSegment现在完成了connector生成的三分之一（外形定义）。这个Connector外形包含一个segment(直线)。这个segment的控制点为(0,0,0)和(0,1.5,0)。若图像大小不合适，可以采用鼠标中键或者滚轮调整大小。生成Connector的第二步是设定网格点数。从上面的坐标图可见，垂直connector上需要分布21个网格点。设置方法为：1.ReDimension2.Fromkeybrd3.214.Done-ReDimension最后一步是分配connector上的网格点。由于网格要用于粘性流动仿真，因此需要再ramp表面处加密。CFD软件和问题的特殊性决定加密的程度。默认时，系统采用均匀间隔。下面设置第一个网格点到点A的距离为0.01：1.ReDistribute；2.Begin.3.0.014.DoneReDistributing5.Done-SaveConnectors6.DoneCreatingConns显示connector上的网格点的命令如下：1.Disp2.ShowConGPs3.Done这样就完成了connector的生成过程。屏幕上每个绿点都是一个网格点。应有21个点，在ramp处加密，如下图所示：-5-第一个Connector的网格点加密注意Connector的颜色为浅绿色，说明已经分布了一定数目的网格点数(若为亮绿色，则说明没有分配网格点)。Connector的任何一端绿点为节点。Recallnodes为connector的控制点。生成另外一条connectorAB的过程，如下所示：1.Create2.AddSegment3.3DSpaceLine现在处于segmentdrawing模式。显示窗口显示：ConnectorSegments:1ConnectorDimensions:0CrossPosition:x=0.0000000E+00y=1.5000000E+00z=0.0000000E+00上面信息说明光标位于点G。现在不用输入坐标的方法给出控制点，而用另外的方法。设置节点A为控制点，如下所示：1.按下鼠标右键；2.上移鼠标，使光标向y轴负方向移动；3.移动鼠标右键到节点(0,0,0)；4.放开鼠标右键；5.AddCPbyPicking若选择正确，浏览窗口会显示：ConnectorSegments:1ConnectorDimensions:0ControlPoints:1CrossPosition:x=0.0000000E+00-6-y=0.0000000E+00z=0.0000000E+00DistanceToLastPoint:D=0.0000000E+00上面信息表明segment只有一个控制点。若显示窗口显示错误信息：apointhadnotbeenpicked，需要重复上述步骤直到控制点增加成功。第一个控制点加入后，控制点处会出现一个黄色小空矩形。同时光标处出现大的空白圆形。这是系统告诉用户包含选择控制点和当前光标位置的segment的长度为0。为了完成connector的外形定义，需要在点B处加入第二个控制点，如下所示：1.AddCPviaKeybrd2.0.75,0,0之后，浏览窗口显示：ConnectorSegments:1ConnectorDimensions:0ControlPoints:2CrossPosition:x=7.5000000E-01y=0.0000000E+00z=0.0000000E+00DistanceToLastPoint:D=0.0000000E+00一旦定义了segment的外形，需要保存下来并设置connector的网格点数：1.Done-SaveSegment2.ReDimension3.Fromkeybrd4.155.Done-ReDimension注意浏览窗口显示connector的设置信息：ConnectorSegments:1ConnectorDimensions:15最后，完成网格点的分配：1.ReDistribute网格加密之前，查看窗口。找到大白圆圈即光标。注意几个菜单项与光标有关(菜单上有大的空白圆圈).查看浏览窗口文字：ConnectorSegments:1ConnectorDimensions:15SubConnector#1/1info:Dimensions:15Spline:LinearonSDistribution:TANHbegsinput:0.0000E+00sactual:5.3571E-02endsinput:0.0000E+00-7-sactual:5.3571E-02-s(8)=5.357143E-02+s(8)=5.357143E-02CursorPosition:x=3.7500000E-01y=0.0000000E+00z=0.0000000E+00光标的坐标显示在浏览窗口的底部。沿着connector移动光标的方法是：1.按下鼠标右键；2.东西方向移动鼠标，光标会沿着connector长度上移动。两端调整网格点密度的方法为：1.Begin△2.0.013.Ending△4.0.01注意每一个connector都一个绘制方向。当前绘制的connector沿着x正方向。指令Begin△和Ending△加密方向就是这个方向。教程后面会讨论，connector的方向与Gridgen的过程无关。用户也可以沿着x轴负方向绘制connector，这样不会影响网格生成以及前面完成的工作。下面保存connector：1.DoneRedistributing2.Done-SaveConnectors下一个connector为BC。首先重新配置显示窗口左边的图像。使得connectorBC能够可见。调整到左边：1.按下鼠标左键2.鼠标向左移动，图像随之移动。3.图像到了窗口左边时，放开鼠标左键。注意，按下鼠标左键时光标变成四个箭头的形状。这说明用户在调整图形。生成新的connector：1.AddSegment2.3DSpaceLine注意光标（小白十字）位于connector外形定义的最后一个控制点处。同时也是新的connector的一个控制点。定义segment外形：1.AddCPbyPicking2.AddCPviaKeyboard3.2,0.5,04.Done-SaveSegment一旦显示窗口没有完全显示新的connector，使用调整与缩放控制重新调整图像。这个connector需要17个点。如下设置网格点，并分配网格点：1.ReDimension2.Fromkeybrd3.174.Done-ReDimension5.ReDistribute-8-确定ramp的加密方向：1.Begin.△注意信息窗口文字：Enterthe△Svalueatthebeginningofthesubconnector.Use-1tocopyfromtheadjacentsubconnector,0tounconstraintheend.Default=0.10000E-01。输入-1，用户就可以选择另外一个connector，并复制其上的网格点间隔。这是一个快捷的方法保证breakpoint的任何一边都有相同的间隔。2.-13.移动光标到希望复制间隔的connector的粉红色图像上；4.当光标移到时，粉红色将变化为橙红色；5.按下放开鼠标右键；手掌形光标表明系统希望选择什么。候选项目为粉红色部分(本例中connectors共有一个公共节点).橙红色高亮显示说明光标下项目可以选择。按下放开鼠标右键选择这个connector。显示窗口的网格点的图像转换为新的加密形式。浏览窗口显示：ConnectorSegments:1ConnectorDimensions:17SubConnector#1info:Dimensions:17Spline:LinearonSDistribution:TANHbeg△sinput:1.