三管相贯模型的建立

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1、3三管相贯模型的建立本章采用“基元”进行建模，这就是说，预先定义GAMBIT建模的基元和过程。GAMBIT包括两种类型的基元：l几何结构l网格几何结构基元是指标准形状的几何体，如方体、柱体和球体；网格基元是指基本的网格划分格局。在本章中，将运用几何基元创建一个三管相贯模型，进而介绍如何将此几何体分解为四部分并生成边界层，最后，运用网格基元对此三管相贯体进行网格划分。通过对本章的学习，将学到：l怎样通过定义维数创建几何体l怎样分割几何体l怎样使用GAMBIT日志文件l怎样给几何体加边界层l怎样将网格读入到POLYFLOW3.1前提学习本章之前已经学

2、习过第一章，并且熟悉GAMBIT界面。3.2问题描述本章考虑的问题如图3-1所示。该几何体是由三根相贯的管子组成，每根管子的直径为6，长度为4。三根管子相互正交。此几何体可以由三根相贯的圆柱体和一个位于相交角处的八分之一球体组成。图3-1：问题说明图3.3策略在本章中，首先将迅速生成三管相贯的基本几何体。该几何体可以用四面体自动进行网格划分。但是，本章的目标是为POLYFLOW生成等角的六面体网格。这就要求在网格化之前对几何体进行分解。因此，本章给出了把一个复杂几何体分解成可网格化几何体的一些典型步骤（过程）。首先，用一个方体对三管相贯体的一部分

3、进行分割，产生的几何体就是一个八分之一球体，位于三管相贯的角落，如图3-2所示。这个形体，形状上与一个四面体非常近似，因此，可以用GAMBIT中的TetPrimitive方法进行网格划分。注意，这生成的是四面体拓扑的六面体网格，不是四面体网格。图3-2：三管相贯体的分解然后，剩下的几何体将被分割成三部分，每一根管子为一部分，如图3-1所示。为了做到这一点，先必须创建一条边和三个面。这三个几何体都将采用GAMBIT中的Cooper方法来进行网格划分（GAMBIT建模向导中将详细介绍）。本章将介绍三种不同的方法来确定Cooper方法所要求的源面。本章

4、还介绍了两个有用的主题：日志文件的使用和边界层的网格化。日志文件是所有输入到GAMBIT中的命令的记录。此文件可以进行编辑，并且，输入的命令可以转变成允许几何体快速生成和网格化的参数（如，改变主维）。GAMBIT中的边界层网格化工具可以控制在壁面和其他边界附近怎样进行网格的细化。3.4步骤启动GAMBIT。第一步选择解算器1.选择将用来运行CFD计算的解算器，方法是在主菜单栏中选择：Solver－>POLYFLOW解算器的选择就是各种形式的解算器中指定一种（例如，边界类型可以在SpecifyBoundaryTypes形式中获得）。目前选择的解算器

5、在GAMBITGUI的顶部有显示。第二步创建几何体1.创建三管相贯几何体Geometry－>Volume－>CreateVolume（Cylinder）这就打开CreateRealCylinder对话框。a)创建第一根管子Ⅰ在对话框的Height文本框中输入值10Ⅱ在Radius1的文本框中输入值3Radius2的文本框可以不输值，GAMBIT将缺省地把它的值设为Radius1的值。Ⅲ在AxisLocation右边列表中选择PositiveZ（缺省值）Ⅳ点击Apply按钮。b)创建第二根管子。第Ⅰ、Ⅱ步和上面一样，在AxisLocation右边

6、列表中选择PositiveXc)创建第三根管子。同样地，只是在AxisLocation右边列表中选择PositiveY。1.点击GlobalControl工具箱中的FittoWindow命令按钮，观察三个柱体。可以通过按下鼠标左键并移动鼠标来转动视图，柱体视图如图3-3所示。图3-3：三管相贯体的三个柱体2.创建一个球体，完成基本几何体的创建。Geometry－>Volume－>CreateVolume（Sphere）打开CreateRealSphere对话框。a)在Radius文本框中输入值3b)点击Apply按钮1.整合四个形体为一个几何体

7、Geometry－>Volume－>BooleanOperations打开UniteRealVolumes对话框a）在图形窗口中用Shift-Left-Click选中所有几何体，再点击Apply按钮所有的形体被整合成一个几何体。最后的几何体如图3-4所示。图3-4：完整的几何体第三步分解几何体采用Tgrid方法对几何体进行自动网格化是可能的。但是，用等角六面体对此几何体进行自动网格化则是不可能的。为了生成等角六面体网格，必须把这个几何体分解成几部分，然后对每一部分进行六面体网格划分。在这个例子中，将用一个方体来分割这个三管相贯体，在三管相贯处形

8、成一个八分之一球体，然后，再在几何体内创建一条边，用这条边创建三个面，最后用这三个面把三管相贯体分割成三根管子。1.创建一个方体Geom