Gambit使用教程

第一章Gambit使用1.1 Gambit 介绍网格的划分使用Gambit软件，首先耍启动Gambit,在Dos下输入Gambit ,文件名如果己经存在，要加上参数-oldo一.Gambit的操作界面图2视图控制面板图1 Gambit操作界面如图1所示，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。文件栏文件栏位丁操作界山1的上方，其垠常用的功能就是File命令下的New、Open、 Save、Save as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中建立的网格模教调入Fluent使用，则 需耍将其输出为.msh文件(file/export)0视图和视图控制而板Gambit中可显示四个视图，以便丁建立三维模型。同时我们也可以只显示一 个视图。视图的也标轴由视图控制面板來决定。图2显示的是视图控制面板。Graphics / Vflndows ControlActh/e田|出|田|田|皿|刹俺I 具 |EJ|w人Z X图2视图控制面板24视图控制而板中的命令可分为两个部分，上而的一排四个图标表示的是四个视 图，当激活视图图标时，视图控制而板中下方十个命令才会作用丁该视图。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、示项目、凰庇染方式。同时，我们还可以使用鼠标來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，按住右键上卜拖 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。图3显示的就是Gambit的命令面板。OperationGeometryW|j 01 0 |g骨|Volume矽|图3 Gambit的命令面板从命令而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 |x域中 的前三个命令按钮Geometry（儿何体） mesh （网格）和Zones （区域）。Operation 中的第四个命令按钮Tools则是用來宦义视图屮的处标系统，一般取默认值。命 令而板中的各个按钮的含义和使用方法将在以后的具体例子中介绍。命令显示窗和命令输入栏命令显示窗和命令输入栏位J* Gambit的左下方（如图4所示）。TranscriptCoruriand) volume create brick vidch 10 Ccccted voLuXi； voljne L vnluwAT voImbf 2subtractin? voLune volune、2 from voLjne1 CrG3ited Volxxwos :volvuio.1Command:图4命令显示窗和命令输入栏命令显示窗中记录了每一步操作的命令和结果，而命令输入栏则可以Fi接输 入命令，其效果和单击命令按钮一样。命令解释窗图5显示的是位丁命令显示窗左方的命令解释窗，当我们将值标放在命令 而板中任意一个按钮的上面，Description窗口屮将出现对该命令的解释。DescriptionDESCRIPTION WINDOW- Displays a message describing the GUI component at the current mouse cursor position图5命令解释窗1.2二维建模划分网格的第一步就是耍建立模型。在命令面板中单击Geometry按钮，进 入儿何体面板。图6显示了儿何体而板中的命令按钮。Geometry图6图6中从左往右依次是创建点、线、面、体和组的命令。对丁二维网格的建立，一般要遵循从点到线，再从线到而的原则。 以二维轴对称单孔喷嘴的网格划分为例介绍二维网格的生成。首先要确定问题的计算域。计算域的确立图1是一个二维轴对称单孔喷嘴射流问题的计算区域。由T Fulent的边界提 法比较粗糙，多为一类边界条件，因此建议在饥定计算域时，可以适当加大计算 范閑。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。图1计算域的确定对丁上述的计算域，我们在建立计算模型时按照点、线.面的顺序來进行。 创建点（vertex）单击命令而板中的Vertex按钮，进入Vertex而板（见图7）OperationGeometry同创昌创團VertexFsl蚪倉已勺U厨Create Real VertexCoordinate Sys.TyPe图7 Vertex命令|1l|板#单击Vertex Create按钮，（ Create Real Vertex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（见图8）。Gy图8点的创建在Gambit中点的创建方式有四种：根据坐标创建、在线上创建、在而上创 建和在体上创建。我们可以根据不冋的需耍来选择不同的创建方式（见图9）。Vertex中常用的命令还有：Move/Copy. Undo和Del。Move/Copy 命令F图9显示的是Move/Copy Vertex对话框。OperationGeometry匡创创创團VertexMove I Copy VerticesVertices 入 Move7 8py Operation:八 Translate7 Rotatey ReflectScaleCoordinate Sys.KSuX，X.X.X. 、 x.、X.*-、s_x图37图3830图39图406.为了更加清楚的观察三维儿何体，可以选择按钮（见图41） o图417.选择昼按钮即可恢复原状。网格划分三维儿何体网格的划分与二维的基本一样，但三维物体的网格划分比较难以 把握，尤其是对局部的加密。引入CAD图形Gambit只适用丁创建简单的三维儿何体，对丁复杂形体而言，其绘图功能是 远远不够的，这时Gambit允许我们引入一些其他软件创建的文件，常用的有CADP创建的图形耍输出为.sat文件，耍满足一定的条件。对丁二维图形來 说，它必须是一个region,也就是说耍求是一QM滅或。对丁三维图形而言，耍 求其是一个范例一.二维轴对称维多辛斯基曲线喷嘴图1喷嘴示意图图1为维多辛斯某曲线喷嘴示意图。图中的维多辛斯基曲线虽然在gambit 中也能创建,但曲线的光滑效果不如CAD中的好。因此在遇到复杂几何体时, 可以考虑在CAD中绘制部分图形然后在GAMBIT中进行组装。（一）在Autocad中创建维多辛斯基曲线1. 利用Btae命令将维多幸斯某曲线上的各点坐标连成一条折线。2. 利用pedil命令使折线光滑。3. 创建其他轮廓线（见图2） o喷嘴的具体参数见参考图纸。对J：二维图形耍输出为.sat文件，必须是一个region图形。1. 输入region命令，或在命令面板中单击旦。2. 选择喷嘴轮廓线，单击鼠标右键或回车。3. 选择file/export,选择保存类型为ACIS （*.sat）,输入文件名为jet.sato4. 选择喷嘴轮廓线，单击鼠标右键或回车。（三）在gambit中输入.sal文件在gambit中选样file/impon/ACIS,输入文件名，单击accept按钮（见图3）, 即可将CAD中创建的图形读入gambit （见图4）。3132注意：由J: gambit 只能利用坐标参数进行定位，所以在CAD中创建图形时要 注意选好坐标（如起始点为原点坐标）。图3输入对话框（四）完成模型的其他部分1.如图5所示，完成模型的其他部分，将喷嘴的外流场组成一个而。计算域为2OD*5D35图5二维轴对称喷嘴计算域（五）划分网格1. 喷嘴内部的而（facel）,定义网格数为80*50,网格类型为四边形map网格 （图 6）。图62.喷嘴外部的而（face2）,定义轴线上网格点为240个。定义喷嘴外轮廓线的 网格点数（见图7）图7注意:对于网格的划分,如果耍求控制网格的密度,可以遵循从线到向的原则, 但是对于多边形区域而言，不能将所有边的网格点都定死，必须有一些边不定义 网格。如四边形区域，一般只定义相邻两个边的网格。至丁多边形区域怎样定义 边上的网格，必须在实践中不断的尝试。3. 划分外区域的网格，网格类型为submap （见图8） o图8（六）定义边界条件1 选择 solver/fluent5o2. 单击觀L钮。3. 定义各边界条件。4. 单击，将两个而设为同一个连续体（fluid）（见图9）图9注意：对一个复杂的儿何体而言，在网格划分时必定要划分为多个区域。将这 些区域定义到一个统一的连续体中，这样，不同区域间的分隔线就会被默认为内 部网格点。5. 将网格输出为.msh文件。二.三维双孔喷嘴图10显示的最终创建的儿何体。由丁流场的对称性，因此取一半的流场进 行计算。喷嘴上游管径为36mm,喷嘴H径为6mim两喷嘴中心距为12mm。喷 嘴和上游管径连接处有1mm的倒角。三维双扎喷嘴模型创建的难点还在丁网格的划分。对丁这种复杂儿何体的组 合，并不是简单的多个三维皋本儿何体的堆砌，而要进行如尔运算，否则在体与 体的交接处就会出现两个巫直的面，导致计算时出错。而布尔运算后的儿何体为 一个整体，这种复杂的儿何体耍划分四边形网格是很困难的，这时可以再创建一 些线、面，将复杂的儿何体重新划分为儿个标准的儿何体。这些复杂的操作其冃 的只有_个以甌唸畑图10（一）创建儿何体1. 在GAMBIT屮创建一个半径为18,长16的圆柱体，圆柱体的法向指向iEX 轴。再创建两个H径为7, 6,高1的圆台，并将它们分别沿Y方向移动6, 6个 单位，沿X方向移动16个单位（见图11）。在GAMBIT中创建的所有儿何 体的起点都在原点上。3637图113. 利用布尔运算中的uion命令;2l,将它们合成一个梢体。4. 创建两个fi径6mm, A 19mm的圆柱，并将它们分别沿Y方向移动6, 6 个单位，沿X方向移动17个单位（见图12） o图125.创建一个肖径60mm,高180mm的圆柱,将其沿X轴移动36mm （图13）。41图136. 利用uion命令，将视图中所有的儿何体合成一个儿何体volumelo7. 创建一个长216,宽60,髙60的长方体，将其沿Y轴移动30个单位。8. 利用布尔运算中的减命令，将volume. 1削去一半（见图14）。图14（二）重新划分儿何体由丁布尔运算的结果，儿何体被剖开的部分变成了一个面（红色部分）（见图图151-如图15所示,创建六条新的线（黄色部分）o图162.将原來的对称而划分为六个而（见图17） 0图18（三）划分网格对丁三维的儿何体，划分四边形网格一般采用Cooper的方法。这就相当丁 三维建模中的放样，先给定首尾两个而以及路径，再创建整个儿何体。具体的网 格划分就不在这电赘述。