用Gambit给弯管画结构化网格教程.docx

用Gambit给弯管画结构化网格教程.docx

《用Gambit给弯管画结构化网格教程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用Gambit给弯管画结构化网格教程.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

实例90度弯管内流体的流动分析

本实例通过对简单三维弯管内流体流动的分析，介绍运用FLUENT进行数值仿真计算的基步骤。

一、实例概述

在实际输水、输油过程中经常会遇到弯管管路。

如图1.1为水平放置的90度水平弯管，空气从左侧进入，从右侧出去，空气的入口流速为0.01m/s。

下面我们就用FLUENT来进行管内流场的模拟。

图1.1弯管基本尺寸

二、模型的建立

1.双击GAMBIT的桌面快捷方式，弹出GAMBIT启动对话框，单击run按钮，即启动了GAMBIT。

图1.2GAMBIT启动对话框

2.单击，在CreatRealCircularFace面板的Radius对话框中输入10，在Plan面板中选择YZ，单击Apply得到如下图1.4所示的圆面。

图1.3圆的绘制

图1.4在YZ平面上的圆

3.单击右击，在Sweepface中选择face.1，在Path选项中选择Vector，在单击Define按钮，在VectorDefinition面板中选择X轴正方向，在大小中选择100，如图1.6所示，然后单击Apply按钮即得到图1.7所示的圆柱体。

图1.5Sweepface面板

图1.6VectorDefinition面板

图1.7圆柱体

4.弯管的建立，需要移动坐标原点。

如下图1.8所示，单击，建立新的坐标原点。

新的坐标系如图1.9所示。

图1.8坐标面变换对话框

图1.9新的坐标原点

5.弯管的建立，单击，在Face中选择face2，转动角度为90度，转动轴为Z轴正方向，单击Apply即可。

图1.10弯管的绘制

图1.11弯管图

6.采用与上一步建立圆柱体相同的方法建立另支直管，通过拉伸弯管的面来得到另一个直管，从而得到三维的弯管模型，如图1.12所示。

图1.12弯管物理模型

三、网格的画分

1.激活另一个坐标系。

选择c-sys.1。

图2.1激活坐标面板

图2.2选择坐标

2.在入口面上进行网格画分。

2.1单击，输入（0，0，0），单击Apply即可得到原点。

图2.3原点的绘制

2.2单击，选择vertex1和vertex5，建立一条直线，如图2.5所示。

图2.4线的绘制

图2.5建立的线

2.3单击，选择刚才建立的直线，绕x轴复制旋转135度，再旋转-135度，即可得到二条直线，如图2.7所示。

图2.6复制、旋转操作面板

图2.7得到的二条直线

2.3要将这三条直线用点进行分割。

单击，分别选择这三条直线，在Value对话框中输入0.666。

即可得到如图2.9所示的三个分割点。

图2.8分割线面板

图2.9分割的三点

2.4单击，在Center边框中选择最上方的点，在End-Points边框中选择下面的两个点。

单击Apply，即可得到如图2.11所示的圆弧。

图2.10圆弧面板

图2.11圆弧

2.5单击，将圆弧复制旋转3份以及边2份，得到如图2.13所示的图形。

图2.12复制、旋转面板

Figure2.13圆弧图形

2.6单击，在面板中选择四条圆弧生成面域，得到如图2.14所示的图形。

Figure2.14生成的面域

2.7单击，即出现SplitFace对话框，在上面选择大圆，在下面选择新生成的圆弧面域。

Figure2.15SplitFace对话框

图2.16生成的面域

2.8单击，在edges中选择四条较短的边，在Face中选择圆环，单击Apply。

图2.17投影面板

2.9单击，选择all，单击Apply；采用同样的方法删除多余的点得到如下图2.19所示的图形。

图2.18删除边按钮

图2.19最后分块

2.10单击，选择圆内的四条相同的线段和圆弧，在intervalsize中输入0.5，单击Apply即可。

同时，可以得到如图2.21所示的图形。

图2.20meshEdges面板

图2.21线网格

2.11单击，在Faces中选择圆上的5个面，单击Apply，即可得到如下图2.23所示的面网格。

图2.22MeshFaces面板

图2.23面网格

2.12体网格的画分，单击，在Volumes中选择Volume.1（即第一个圆柱体），使用六面体结构化网格，采用Cooper的网格画分方法。

在intervalsize中输入1，即可得到如图2.25所示的体网格。

图2.24MeshVolumes面板

图2.25体网格

2.13采用相同的方法对其它两个体画网格。

即可得到如下图2.26所示的网格。

图2.26最终的结构化网格

四、边界条件的设定

3.1单击，在Type中选择VelocityInlet，在Face中选择入口的5个面，单击Apply即可。

同理，选择出口的一个面，在Type中选择PressureOutlet即可。

图2.27边界条件设定对话框

图2.28面选择对话框

五、导出mesh文件

单击FileExportMesh，即出现如图2.30所示，如果是二维图形，则需要选上2D复选框。

三维图形则不用选择。

在作图过程中，注意观察Command对话框，如图2-31所示。

图2.29导出Mesh面板1

图2.30导出Mesh面板2

图2.31Command对话框

六、导入Fluent计算

将画好的网格文件导入Fluent计算即可。

由于应操作比较简单，大家对照书本操作即可，再这里就不再详述。