2建一个混合弯管模型2DWord格式文档下载.docx
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●使用背景节点和“snap-to-grid”来快速生成节点
●使用“选择列表”作为点击鼠标选择的替代
●确定边上节点的非均匀分布
●设置边界类型
●为特殊的FLUENT解算器(这里为FLUENT4)导出网格
2.4步骤
启动GAMBIT。
第1步选择解算器
在主菜单中选择将用来进行CFD计算的解算器
Solver->
FLUENT4
选择FLUENT4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SpecifyBoundaryTypes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GAMBITGUI的顶部。
第二步创建初始节点
创建节点,确定混合弯管的大管的轮廓。
TOOLS
->
COORDINATESYSTEM
DISPLAYGRID
打开DisplayGrid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UpdateList按钮。
这将在x方向形成具有四格的背景栅格,并且在XY_planeXValues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Updatelist按钮。
这将在y方向形成具有四格的背景栅格,并且在XY_planeYValues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theGlobalControl工具箱中的FITTOWINDOW命令按钮
。
用户可能需要移动DisplayGrid窗口以便能看到GlobalControl工具箱。
图2-2:
生成顶点的4×
4栅格
k)Ctrl-right-click九个网格节点,如图2-3所示。
"
Ctrl-right-click"
是指按下Ctrl键,然后用鼠标右键点击生成顶点的节点。
如果你生成了任何错误的点,都可以使用UNDO命令按钮
取消。
图2-3:
在栅格交点处生成顶点
l)取消DisplayGrid窗口中对Visibility复选框的选择,点击Apply按钮。
网格将从图形窗口中消失,这样就可以清楚地看到生成的9个顶点,如图2-4所示。
图2-4:
大管的顶点
第3步在弯管的弯曲部位创建圆弧
1.通过如下的命令按钮选择来创建圆弧
GEOMETRY
EDGE
CREATEEDGE
R
打开CreateRealCircularArc对话框。
a)保留对话框中Method的缺省设置。
注意,在CreateRealCircularArc对话框中此时Center列表框是黄色的,表明它是处于激活状态,任何顶点的选择都将被输入到此框中。
b)Shift-left-click位于图形窗口中心的顶点(图2-5中的顶点E)
图形窗口中被选中的顶点将变成红色,并且其名字将出现在对话框中Vertices下面的Center列表框中。
图2-5:
创建圆弧的顶点
c)左击End-Points右边的列表框,使其被激活
!
作为选择,也可以按着Shift键,在图形窗口中点击鼠标右键来接受对顶点的选择,并移动焦点到End-Points列表框。
注意,现在End-Points列表框是黄色的,表明它被激活,任何顶点的选择都将被输入到此列表框中。
d)在图形窗口中Shift-left-click中心顶点右边的顶点(图2-5中的顶点F)。
该顶点变成红色。
e)再同样选中顶点下方的顶点(图2-5中的顶点D)。
f)点击Apply按钮接受选择,并创建圆弧。
2.重复上面的步骤创建第二条圆弧。
圆弧的中心仍是图形窗口的中心(图2-5中的顶点E),圆弧的端点是中心点右边和下边上次没有被选中的顶点(图2-5中的顶点G和B)。
最终画出的圆弧如图2-6所示。
图2-6:
顶点和圆弧
第4步创建直边
创建大管的直边
打开CreateStraightEdge对话框。
a)Shift-left-click小弧的左端点(图2-7中的顶点D)。
图2-7:
创建直边的顶点
b)依次Shift-left-click如图2-7所示的顶点C、A和B。
c)点击Apply按钮接受对顶点的选择。
在这些顶点之间三条直边便画出来了。
d)依次Shift-left-click如图2-7所示的顶点F、H、I、G。
e)点击Apply按钮接受对顶点的选择。
包括圆弧和直边的图形如图2-8所示。
图2-8:
圆弧和直边
第5步创建混合弯管的小管
这一步将在混合弯管弯曲部位的外径上创建顶点,把大圆弧分割成3段小圆弧。
然后再创建小管入口顶点,最后创建小管的直边。
1.在弯曲部位外径上创建顶点,将大弧分成3部分。
SPLIT/MERGEEDGES
打开SplitEdge对话框。
a)在Edge选择列表中选择大弧段作为被分割的边。
注意,也可以在图形窗口中选择该边,PickList提供了选择一个单元的另一种途径。
ⅰ.在SplitEdge对话框中,鼠标左击Edge列表框左边的箭头。
这就打开了EdgeLis对话框,它包括两种类型的选择方式:
Single和Multiple。
在Single选择列表对话框中,一次只能选择一个目标;
在Multiple选择列表对话框中,一次可以选择多个目标。
ⅱ.在EdgeList对话框中的Available下选择edge.2。
注意,Available下的名称在具体的几何体中可能不同,这取决于创建边的顺序。
ⅲ.点击>
按钮,挑出edge.2。
edge.2从Available列表中转移到Picked列表中,图形窗口中,大弧被选中并红色显示。
ⅳ.关闭EdgeList对话框。
这种选择一个目标的方法可以作为在图形窗口中用Shift-left-click选择的一种替代。
关于选择列表的更多信息参见GAMBITUser'
sGuide。
b)在SplitEdge对话框中的Type下选择Realconnected(缺省值)。
选择此选项是因为所选择的边是实体,不是虚体,同时还因为分割成的两条边共享GAMBIT进行分割时创建的顶点。
关于实体和虚体的更多信息参见GAMBIT建模向导。
c)在SplitWith右边选择Point(缺省值)。
这样就将通过在边上生成一点来分割该边。
d)在Type选项菜单中选择Cylindrical。
这样就可以用柱坐标来确定GAMBIT应该在哪儿对边进行分割。
e)在Local下面的t的文本框中输入-39.93。
这就是小管开口处的右边位置与水平方向的夹角,如图2-1所示。
f)点击Apply按钮。
大圆弧就被分割成两个小圆弧,并且生成一个顶点。
g)使用EdgeList对话框(或者在图形窗口中Shift-left-click)选中刚创建的两个圆弧中较大的一个(edge.9)。
h)在Local下面t的文本框中输入值-50.07。
这个值就是小管开口处左边位置与水平方向的夹角(-90+39.93),如图2-1所示。
i)点击Apply按钮。
该弧段又被分割成两部分,并在弯管弯曲部位生成了第二个顶点,如图2-9所示。
图2-9:
混合弯管外径上生成的顶点
2.创建小管入口处的点
VERTEX
MOVE/COPYVERTICES
打开Move/CopyVertices对话框。
a)选择在弯曲部位创建的第二个顶点。
b)在Move/CopyVertices对话框中Vertices下面选中Copy。
c)在Operation下面选中Translate(缺省值)。
d)在Global下面输入平移向量(0,-12,0),在距选中顶点下面12个单位位置处生成一个新的顶点。
入口位置在弯管弯曲部位外径上生成的第二个顶点下面12个单位处。
注意,当在Global下输完值后,GAMBIT自动将值填入到Local下。
e)点击Apply按钮。
f)点击GlobalControl工具箱中的FITTOWINDOW命令按钮
,使图形与窗口匹配。
g)在图形窗口中选中刚生成的顶点。
h)在Move/CopyVertices对话框中的Global下输入平移向量(4,0,0),在距选中顶点右边4个单位位置处生成一个新的顶点。
生成的顶点如图2-10所示。
图2-10:
确定小管的顶点
3.创建小管的直边
打开CreateStraightEdge对话框
依次选中如图2-11所示的顶点K、L、M、J,创建小管的直边。
创建的小管如图2-12所示。
2-11:
用来创建小管的顶点图2-12:
创建完后的小管
第6步由边创建面
1.创建大管的面
FACE
FORMFACE
打开CreateFaceFromWireframe对话框。
a)依次Shift-left-click大管各边,形成一个回路。
大管由10条边组成,如图2-13所示。
如果选择了一条不正确的边,点击CreateFaceFromWireframe窗口中的Reset按钮,撤销对所有边的选择,再重新选择正确的边。
图2-13:
创建大管面的边
注意,选择的边必须形成一个封闭回路,边的选择可以以任何顺序进行。
另一种选择几条边的方法是用Shift-left-drag画一个包围所有边的方框,方框不一定要包围所有的边,只需要能包围需要选择的边的一部分即可。
当释放鼠标后,边就会被选中。
b)点击Apply按钮,接受对边的选择,并创建一个面
创建的面的各条边以蓝色显示。
2.选中如图2-14所示的四条边,创建小管的面。
图2-14:
创建小管面的边
第7步确定节点的分布
这一步是确定几何体各边上的节点密度。
这可以通过选中一条边,分配节点数,确定节点在边上的分布等步骤来完成。
1.确定大管入口和出口边的节点密度
MESH
MESHEDGES
打开MeshEdges对话框。
a)Shift-left-click图2-15中的EA边。
该边的颜色会发生改变,并且一个箭头和几个圆圈会出现在该边上。
图2-15:
网格化的边
b)Shift-left-click图2-15中的EB边。
c)检查确定MeshEdges对话框中Grading右边的Apply被选中,并在Type选项菜单中选择SuccessiveRatio。
SuccessiveRatio选项设定边上连续点之间的距离比等于设定的Ratio值。
d)在Ratio右边的文本框中输入1.25。
作为选择,也可以滑动Ratio滑块直到Ratio文本框中显示出1.25。
e)选中Grading下面的Doublesided复选框。
如果确定了边上的Doublesided等级(Grading),单元间隔就从边上的一个起点开始沿两个方向分级。
GAMBIT是这样确定起始点的,即该点两边的间隔大致相同。
注意,当选择了Doublesided复选框,Ratio就会变为Ratio1和Ratio2。
另外,Ratio文本框中输入的值将自动输入到Ratio1和Ratio2的文本框中。
f)在Spacing下面的选项菜单中选择Intervalcount,在其文本框中输入值10,选中Spacing右边的Apply。
GAMBIT将在边上生成10个间隔。
g)点击Apply按钮。
图2-16显示出了大管入口和出口边上的网格。
图2-16:
大管入口和出口边的网格化
2.网格划分大管的四条直边
a)选择图2-16中的EC、ED、EE和EF边。
b)在MeshEdges对话框的Grading右边选择Apply,并点击Grading右边的Default按钮。
GAMBIT将撤销对Double-sided的选择,并设置Ratio为1。
c)检查确定Spacing右边的Apply被选中,并在其选项菜单中选择Intervalcount。
d)在Spacing下面的文本框中输入值15,点击Apply按钮。
大管直边上的网格如图2-17所示。
图2-17:
大管直边的网格
3.网格划分两管连接边
a)选择图2-17中的EG边。
b)检查确定MeshEdges对话框中的Grading右边的Apply被选中,并设置Ratio为1。
c)检查确定Spacing右边的Apply被选中,在其选项菜单中选择Intervalcount,并在Spacing下面的文本框中输入值6。
d)点击Apply按钮。
4.网格划分混合弯管弯曲部位的外径的两边
a)选择图2-17中的EH边,边上的箭头应该指向小管。
如果有必要,Shift-Middle-Click该边来改变箭头的方向。
箭头很小,可以通过放大改变来检查,它位于边的中部。
b)选择图2-17中的EI边,同样,箭头应指向小管。
如果有必要,Shift-middle-click该边来改变箭头的方向。
c)在MeshEdges对话框的Grading右边选择Apply,并在Ratio文本框中输入值0.9。
d)检查确定Spacing右边的Apply仍被选中,从选项菜单中选择Intervalcount,并在Spacing下面的文本框中输入值12。
e)点击窗口底部的Apply按钮。
弯曲部位外径两条边的网格如图2-18所示。
图2-18:
管子弯曲部位外部的网格
5.设置混合弯管弯曲部位内部的网格等级(Grading)
a)在图2-18中选择EJ边。
b)检查确定MeshEdges对话框中Grading右边的Apply被选中,并在Ratio文本框中输入值0.85。
c)选中Doublesided复选框。
d)撤销对Spacing右边的Apply的选择。
在这里不用设置边上节点的间距,GAMBIT在对面网格化是会计算边上节点的间距。
本例采用MappedMesh对面进行网格划分,所以,弯管弯曲部位的内径上的节点数必须与外径上的节点数相等,GAMBIT会自动确定正确的节点数量。
e)撤销对话框中对Options下面的Mesh的选择,点击Apply按钮。
撤销Mesh复选框是因为不需要对边进行网格划分,只需对边进行等级划分。
当下一步对混合弯管大管进行网格划分时,GAMBIT将用具体的等级(Grading)对边进行网格划分。
混合弯管的边的网格划分结果如图2-19所示。
图2-19:
混合弯管边的网格化
第8步生成面的结构化网格
1.对大管生成结构化网格
MESHFACES
打开MeshFaces对话框。
a)在图形窗口中Shift-left-click大管。
注意,图形窗口中该面上是个顶点都标有“E”,表示它们都是端点。
因此,GAMBIT将在MeshFaces对话框中的Scheme下自动选择MapType。
更多的关于Map网格化的信息参见GAMBITModelingGuide。
b)点击Apply按钮。
GAMBIT将忽略Spacing下的Intervalsize设置,这是因为采用的是mapped网格化方法,并且一条边的网格化将决定所有边的网格。
注意,在生成面网格之前,GAMBIT将计算混合弯管弯曲部位内径的节点数,并显示出这些节点。
大管的网格化结果如图2-20所示。
图2-20:
大管的结构化网格
2.网格划分混合弯管的小管
a)在图形窗口中选择小管。
这里将强制GAMBIT使用Map方法网格划分小管面。
b)在MeshFaces对话框中,在Scheme下的Elements选项菜单中选择Quad,并从Type右边的选择菜单中选择Map。
这是一个关于“enforcedmapping”的例子,GAMBIT将自动改变面的顶点类型以适合所选择的网格划分方法。
更多的关于面顶点类型的信息参见GAMBITModelingGuide。
c)保留Spacing下面的缺省设置Intervalsize为1,再点击Apply按钮。
整个弯管的结构化网格如图2-21所示。
图2-21:
混合弯管的结构化网格
第9步设置边界类型
1.设置边界类型之前,去除网格的显示
这样容易看清几何体的边和面。
网格其实并没有真的被删除,只是从图形窗口中除去。
a)点击GlobalControl工具箱中的SPECIFYMODELDISPLAYATTRIBUTES命令按钮
b)选择对话框底部附近Mesh右边的选项菜单中的Off。
c)点击Apply按钮,并关闭该对话框。
2.设置混合弯管的边界类型
ZONES
SPECIFYBOUNDARYTYPES
打开SpecifyBoundaryTypes对话框。
注意,选择的解算器FLUENT4出现在对话框的顶部,SpecifyBoundaryTypes对话框显示何种类型取决于选择的解算器。
a)定义入口边界
ⅰ.在对话框中的Name文本框中输入名称Inflow1。
如果没有确定名称,GAMBIT将根据Type和Entity列表中的选择来给边界缺省地设置一个名称。
ⅱ.在Type选项菜单中选择INFLOW。
ⅲ.在Entity选项菜单中选择Edges。
ⅳ.在图形窗口中用Shift-left-click选中混合弯管的主入流口(图2-22中的EA),点击Apply按钮接受选择。
这条边就被设为入口边界。
ⅴ.在Name文本框中输入Inflow2。
ⅵ.检查确定Type选项菜单中的INFLOW仍被选中,选中图2-22中的EK边(小管入口),点击Apply按钮,接受对该边的选择。
图2-22:
混合弯管的边界类型
b)定义出口边界
(1)在Name文本框中输入Outflow。
(2)在Type下面的选项菜单中选择OUTFLOW。
(3)在混合弯管中选择主出口(图2-22中的EB),点击Apply按钮,接受选择。
混合弯管的入口和出口边界如图2-23所示。
图2-23:
混合弯管的入流和出流边界
注意,也可以设置混合弯管的剩下边为壁面边界,不过这是没有必要的,因为当GAMBIT保存网格时,没有确定边界类型的边都将被缺省设置为壁面边界。
另外,当GAMBIT写网格时,任何没有确定连续介质类型的面都将被缺省设为FLUID,这就意味着在本章中不需要在SpecifyContinuumTypes对话框中设置连续介质类型。
第10步导出网格,保存任务
1.导出混合弯管的网格文件
File->
Export->
Mesh…
打开ExportMeshFile对话框。
注意,FileType是StructuredFLUENT4Grid。
a)在FileName中输入导出的文件名(2-DELBOW.GRD)。
b)点击Accept按钮。
网格文件将被写入当前工作目录下。
2.保存GAMBIT任务并退出GAMBIT
Exit
GAMBIT将提示是否希望在退出之前保存当前任务。
点击Yes按钮,保存当前任务并退出GAMBIT。
2.5小结
本章介绍了怎样使用“bottom-up”方法生成2-D网格。
FLUENT4中使用的网格是单块的结构化网格。
2-D网格生成的几个其他特点也在本章中作了介绍,包括用背景栅格确定顶点,创建直边和圆弧,以及确定单边上的节点分布。
与第一章相比,本章忽略了一些细节,但是,生成读入解算器的网格所要求的步骤都有覆盖,包括怎样设置边界类型,选择具体的Fluent解算器,最后写入网格文件。
itive网格化方法进行了网格划分。