卡門渦街圓柱模擬網格劃分
創建模型
1.
啟動GAMBIT
(1)
雙擊圖標啟動軟件,彈出“Gambit Startup”對話窗,在“Working Directory”下拉表下選擇工作目錄,在“Session ID”文本中輸入文件名稱,如“Kaman”。
(2)
單擊“Run”按鈕,進入Gambit系統的操作畫面,如圖1所示。單擊菜單欄中的“Solver”—“FLUENT5/6”命令,選擇求解器類型,如圖2所示。
圖1—GAMBIT操作界面
圖2—求解器類型 圖3—Vertex對話框
2.創建幾何模型
(1)創建平面邊界點。單擊“Geometry”工具條中的 按鈕,彈出如圖3所示的Vertex對話框,在“Global”文本框中按照模型大小輸入各點的坐標,創建如圖4所示的平面邊界點。其中,各點坐標是:E(0,0)、F(0,500)、G(1000,500)、H(1000,0)、O(300,240)、A(300,260)、B(320,240)。
圖4— 創建的平面和圓周的邊界點
注:1本例中選擇的圓的半徑為20,一般情況下為了使設定的邊界不影響計算,寬度取直徑的10倍以上,但也不應太大,否則占用計算的時間,本例中取500;2選擇的圓心可以適當的偏離中心,比如本例中選擇的y坐標為240,而非250,可以使得到的效果更加明顯。
(2)創建平面邊界線。單擊“Geometry”工具欄中的 按鈕,彈出如圖5所示的對話框,利用它可以創建線。單擊“Vertices”文本框,使文本框呈現黃色后,選擇E、F、G、H各點創建線,然后選擇H、E創建最后一條線,創建的平面邊界線如圖6所示。
圖5—“Create Straight Edge”對話框
圖6— 創建平面邊界線
注:選擇點的時候按住shift鍵左鍵選擇或者是Vertices后邊的箭頭點開然后選擇。
(3)創建面。
1)創建平面。單擊“Geometry”工具條中的 按鈕,彈出如圖7所示的對話框,利用它可以創建面。單擊Edges文本框,使文本框呈現黃色后,選擇要創建面所需要的幾何單元。本例中選擇邊界的四條線,單擊“Apply”按鈕,創建平面。
圖7
2)創建圓面。單擊“Geometry”工具欄中的 按鈕,右鍵單擊“Face”工具條,選擇其中的 按鈕,彈出如圖8所示的對話框。單擊“Center”文本框,選取O點作為圓心,然后單擊“End-Points”文本框,選取A點和B點作為圓上的兩點,最后單擊“Apply”按鈕,創建的圓面如圖9所示。
圖8— 創建圓面對話窗
圖9— 創建圓面
3)面的布爾運算。為了得到流體流動的區域,要在平面上減去創建的圓面。右擊“Face”工具條中的 按鈕,在下拉條中單擊“Subtract”命令,彈出如圖10所示的對話框。單擊“Face”文本框(被減面),然后選擇平面,再單擊“Faces”文本框(減去的面),然后選擇圓面,最后單擊“Apply”按鈕,即在平面內減去了小圓面。
圖10
注:要想看效果圖,單擊“Global Control”工具條中的 按鈕,如圖11所示。右擊 按鈕,在下拉菜單中右擊 按鈕,取消陰影。
圖11— 二維面
3 網格劃分
(1)劃分邊網格
單擊“Operation”工具欄中的 按鈕,再單擊“Mesh”工具條中的 按鈕,接著單擊“Edge”工具條中的 按鈕,彈出如圖12所示的對話窗,單擊“Edges”文本框,選擇圓面的邊,設置“Spacing”值,在“Interval count”前面的文本中輸入“126”,單擊“Apply”按鈕,圓面的邊網格劃分完成。采用同樣的方法對矩形邊進行網格劃分,將EF和GH邊的“Spacing”值設置為250,將FG和HE邊的“Spacing”值設置為500。
圖12
注:網格較疏的情況下在模擬計算時候不能達到效果,網格太密計算時間將大大增加,浪費不必要的空間。
(2)劃分面網格
單擊“Mesh”工具條中的 按鈕,再單擊“Face”工具條中的按鈕,彈出如圖13所示的對話窗,單擊“Face”文本框,選擇要劃分的面,在“Elements”選項中選擇“Quad”四邊形單元,設置“Spacing”值為1,單擊“Apply”按鈕,面網格劃分完畢,結果如圖14所示。
圖13
圖14— 面網格劃分結果
4 邊界條件和區域的設定
(1)設定邊界條件
先單擊“Operation”工具條中的 按鈕,再單擊“Zones”工具欄中的 按鈕,彈出如圖15所示的對話框,在“Name”文本框中輸入“inlet”,單擊“Wall”按鈕,彈出如圖16所示的邊界條件類型下拉菜單,菜單列出了fluent中所有的邊界類型,選擇“VELOCITY-INLET”選項;然后單擊“Edges”按鈕后的文本框,選擇要設定的邊,選擇EF作為速度入口,單擊“Apply”按鈕,速度入口設定完畢。接著選擇GH邊,在“Name”文本框中輸入“outlet”,選擇邊界類型為“OUTFLOW”。然后選擇FG和EH邊,在“Name”中輸入“updown”,選擇邊界類型為“WALL”。
圖15
圖16
圖17
(2)設定區域
先單擊“Operation”工具欄中的 按鈕,彈出如圖17所示的對話框,在“Name”文本框中輸入“fluid”,選擇區域類型為“FLUID”,單擊“Faces”文本框,選擇要設置的面(即布爾運算后得到的面),單擊“Apply”按鈕,區域設定完畢。
5 網格的輸出
單擊菜單欄中的“File”—“Export”—“Mesh”命令,彈出如圖18所示的對話框。在“File Name”文本框中輸入文件的名稱,如“Kaman.msh”,勾選“Export2-D(X-Y)Mesh”復選框,單擊“Accept”按鈕,等待網格輸出完畢后,單擊菜單欄中的“File”—“Save”命令,關閉GAMBIT。
圖18
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