文档介绍：(2-D)

在本章中,将学习使用 GAMBIT 来创建一个混合弯管的几何结构并生成网格。混合弯
管在动力厂和加工工业中经常会遇到。为了正确设计入口,预测弯曲部分邻域的流场和温度
场是很重要的。
在本章中将学到:
l 怎样用栅格系统来确定节点
l 怎样使用曲率中心和端点来创建圆弧
l 怎样在节点之间创建直边
l 怎样使用顶点分割圆弧
l 怎样由边创建面
l 怎样确定边上节点的分布
l 怎样在面上生成结构化网格
l 怎样设置边界类型
l 怎样将网格读入 FLUENT 4
l 怎样导出网格

前提

学习本章之前假设已经学习了第一章并且熟悉 GAMBIT 界面。

问题描述

本问题如图 2-1 所示,冷流体从大管进入,热流体从小管进入,两种流体在弯曲部位混
合。

图 2-1:问题说明图
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策略

在本章中,将使用“bottom-up”方法(相对于第一章中的“top-down”方法)创建一个
2 维网格系统。“bottom-up”方法是指首先创建点,再连接点生成边,在连接边生成面(在
3 维系统中,再把面缝合起来生成体)。这个过程需要更多的步骤,结果,正如第一章,形
成一个可以生成网格的几何结构。
本章生成的网格是为了在 FLUENT4 中使用,所以,它必须是单块的结构化网格。然而,
这种网格也可以为任何其他的 FLUENT 解算器使用。有时,这种类型网格又叫做映像
(mapped)网格,这是因为每一个网格节点都有唯一的 I、J、K 索引。为了满足这个标准,
必须增加一些额外的步骤,这在本章中将进行介绍。组成几何结构的直边合圆弧创建后,要
创建两个面:一个是主流通道面(弯管),另一个是小的入流通道面。大的面将采用 Map 方
法生成网格,这就要求面上对应边上的网格节点数相等。同时,对小的面也将强行使用 Map
方法进行网格化。
本章还将介绍其他几个特点:
l 使用背景节点和“snap-to-grid”来快速生成节点
l 使用“选择列表”作为点击鼠标选择的替代
l 确定边上节点的非均匀分布
l 设置边界类型
l 为特殊的 FLUENT 解算器(这里为 FLUENT4)导出网格

步骤

启动 GAMBIT。

第 1 步选择解算器

1. 在主菜单中选择将用来进行 CFD 计算的解算器
Solver ->FLUENT 4
选择 FLUENT 4 作为 CFD 计算的解算器。解算器的选择确定了在现有不同形式中的选择
(如,在 Specify Boundary Types 对话框中的不同边界类型选择),当前选定的解算器就出现
在 GAMBIT GUI 的顶部。

第二步创建初始节点

1. 创建节点,确定混合弯管的大管的轮廓。
TOOLS -> COORDINATE SYSTEM -> DISPLAY GRID
打开 Display Grid 对话框。

a) 检查确定对话框中 Visibility 被选中。
这将确保背景栅格的可见性。
b) 在 Axis 右边选择 X(缺省值)。
c) 在 Minimum 文本框中输入-32,Maximum 文本框中输入 32,Increment 文本框中输入 16。
d) 点击 Update List 按钮。
这将在 x 方向形成具有四格的背景栅格,并且在 XY_plane X Values 列表框中显示出其 x
方向的坐标值。
e) 在 Axis 右边选中 Y。
f) 在 Minimum 文本框中输入-32,Maximum 文本框中输入 32,Increment 文本框中输入 16。
g) 点击 Update list 按钮。
这将在 y 方向形成具有四格的背景栅格,并且在 XY_plane Y Values 列表框中显示出其 y
方向的坐标值。
h) 检查 Options 下面的 Snap 被选中。
在这一步中生成的节点将被附着(snapped)在栅格线交点处。
i) 在 Grid 右边选择 Lines(缺省值)。
这个点将用线而不是用点显示。
j) 点击 Apply 按钮。
GAMBIT 将在图形窗口中画出 4×4 的网格图,如图 2-2 所示。为了便于观察整个网格
图,点击 the Global Con