gambit网格划分祥解

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图41

7.选择按钮即可恢复原状。

网格划分

三维几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只适用于创建简单的三维几何体,对于复杂形体而言,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Autocad创建的ASCI形式的文件.sat。

CAD中创建的图形要输出为.sat文件,要满足一定的条件。对于二维图形来说,它必须是一个region,也就是说要求是一个联通域。对于三维图形而言,要求其是一个ASCI body。 范例

一.二维轴对称维多辛斯基曲线喷嘴

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图1 喷嘴示意图

图1为维多辛斯基曲线喷嘴示意图。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pline命令将维多辛斯基曲线上的各点坐标连成一条折线。 2.利用pedit命令使折线光滑。 3.创建其他轮廓线(见图2)。 喷嘴的具体参数见参考图纸。

图2 CAD中创建的喷嘴轮廓线

(二)输出为ACIS的.sat文件

对于二维图形要输出为.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

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.sat。 4.选择喷嘴轮廓线,单击鼠标右键或回车。 (三)在gambit 中输入.sat文件

1.在gambit 中选择file/import/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)。

注意:由于gambit中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)。

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图3 输入对话框

图4 输入图形

(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面。计算域为20D*5D

图5二维轴对称喷嘴计算域

(五)划分网格

1.喷嘴内部的面(face1),定义网格数为80*50,网格类型为四边形map网格(图6)。

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图6

2.喷嘴外部的面(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,如果要求控制网格的密度,可以遵循从线到面的原则,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。至于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)。

图8

(六)定义边界条件 1.选择solver/fluent5。

2.单击按钮。

3.定义各边界条件。

4.单击,将两个面设为同一个连续体(fluid)(见图9)

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图9

注意:对于一个复杂的几何体而言,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显示的最终创建的几何体。由于流场的对称性,因此取一半的流场进行计算。喷嘴上游管径为36mm,喷嘴直径为6mm,两喷嘴中心距为12mm。喷嘴和上游管径连接处有1mm的倒角。

三维双孔喷嘴模型创建的难点还在于网格的划分。对于这种复杂几何体的组合,并不是简单的多个三维基本几何体的堆砌,而要进行布尔运算,否则在体与体的交接处就会出现两个重叠的面,导致计算时出错。而布尔运算后的几何体为一个整体,这种复杂的几何体要划分四边形网格是很困难的,这时可以再创建一些线、面,将复杂的几何体重新划分为几个标准的几何体。这些复杂的操作其目的只有一个:保证体与体的交接处只有一个面。

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