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Gambit 操作基础

0.使用指南向导

0.1这向导中有什么

这个向导中包含教你如何用GAMBIT 来创建和网格各种几何体的一步步例子。每个例

子图解说明了关于GAMBIT 几何体创建和网格产生的至少一个新概念。

指南 1 包括了详细说明了几何体创建、网格产生和检查已经完成的网格的所有步骤。它

的目的是向初学者介绍在GAMBIT 中一些基本特征和操作。其它指南是为已经学过指南 1

或者对GAMBIT 比较熟悉的用户设计的。相对来说,它们没有像指南 1 那么详细介绍了。

指南 5 举例说明了怎样从已经存在的文件中把几何体引入GAMBIT 中。包含这将被引

入的几何体的文件位于GAMBIT 的安装目录下(这个文件在你的安装磁带或光盘中)。

0.2怎样用这向导

假如你是个新手,你应该从指南 1 开始坐起来熟悉GAMBIT 图形用户界面(GUI)、基

本的几何体创建和网格产生的过程。然后你可以试着使用其它能符合你要求的演示特征的指

南。例如:假如你计划要求从已经创建的几何体中做某一清除步骤,你可以从指南 5 开始。

每个指南都演示了GAMBIT 的不同特征,所以建议你从这指南向导中按顺序来做以便获得

对GAMBIT 较全面理解。

注意到从指南 2 到指南6 中的步骤 1 都要求你从选择一个在CFD 计算中用到的方法。

在很多例子中,你可以选取一种跟这指南中所介绍的不同的方法。解法的选取包含在为演示

选取一个解法的过程的指南中,它也说明了解法的选择规定了各种表格中可用的选项(例如:

在指定边界类型表格中的边界类型的可用性)。

0.3字体协定

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0.4鼠标用法

GAMBIT GUI 是为用三键鼠标而设计的。每个鼠标按钮的功能根据鼠标是在菜单表格还是在图形窗口上操作而不同。一些在图形窗口上鼠标操作是和键盘同时操作的。

0.4.1菜单表格

GAMBIT 菜单和表格的鼠标操作只要求左右键而且不涉及任何键盘操作。其中大部分只

要用左键操作。右键用来打开涉及到工具板上命令按钮的菜单,在一些表格上包含文本窗口,右键打开选项的隐藏菜单,比如在GAMBIT 用户向导的 3.2.8 章节中的“下拉列表用法”。0.4.2图形窗口

GAMBIT GUI 图形窗口的鼠标操作有三种类型:

显示操作

任务分配

点的创建

“显示”操作允许你在激活的图形窗口象限中的模型直接操作。“任务分配”操作允许

你指定拓扑实体和执行几何体和网格的操作。“点的创建”操作允许你在任何显示的坐标系

格子上创建点。(想进一步了解,看GAMBIT 用户向导中的 3.3.2 章节。)显示操作

GAMBIT 图形窗口显示操作既用了鼠标三个键,也用了键盘上的Ctrl 键。

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任务操作

GAMBIT 图形窗口任务操作允许你在GAMBIT 表格中选中实体和执行动作中应用了三

个鼠标键和键盘上的Shift 键。有两种任务操作类型:

选中实体

执行动作

选中实体

很多GAMBIT 模型和网格操作要求你指定一个或更多的实体操作,有两种方法来为

GAMBIT 操作指定一个实体:

在指定表格中的列表框中输入实体名字或从列表中挑选一个;

用鼠标直接在图形窗口模型中“选中”实体。

当你用鼠标从显示在图形窗口中的模型选一个实体时,GAMBIT 把这实体名字插入当前

活动的列表中,就像你已经在当前指定的表格中输入实体的名字。

GAMBIT 实体选中操作有两种不同的类型,都用到Shift 键。通过这指南向导,你将看

到像“Shift-left-click”的表达式,这说明你左击鼠标按钮时必须按住Shift 键。两种选中实

体的操作如下:

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目标,只要有一部分就可以了。

任务执行

当你在图形窗口中Shift-left-click 操作时,GAMBIT 接受对一个实体的选择并把它聚焦

在表格的列表中。假如当前的列表时表格中最后一个,Shift-right-click 执行的操作与当前打

开的表格相联系,这种情况下,Shift-right-click 操作与点击Apply 按钮的操作功能是一样的。0.5 GUI组成

GAMBIT 允许你通过它的图形用户界面(GUI)来构造和网格模型,GUI 被设计成鼠标

驱动。GAMBIT GUI 由八部分组成,每一部分为创建和网格模型提供一个独特的用途。下

面部分简要介绍了GUI 的组成。

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图0-1:GAMBIT 图形用户界面

0.5.1图形窗口

图形窗口是GUI 中模型显示的区域,它在GUI 的左上部并占据了大部分屏幕。在GAMBIT 用户向导第三章更详细介绍了图形窗口。

0.5.2主要菜单栏

主要菜单栏在GUI 的顶部,图形窗口上部,它包含四个菜单条款,每个条款与菜单命令

本身相关允许你运行各种GAMBIT 操作。为了打开菜单条款,左击条款名字(例如:文件)。

GAMBIT 用户向导的第四章详细描述了菜单条款,包括在每个相关菜单上可用的命令。0.5.3操作工具板

操作工具板在GUI 的右上角。它由一系列命令按钮组成,每个按钮在创建和网格模型过

程中起到特定的功能。

在操作工具板中,命令按钮根据它们在创建和网格模型的安排上的层次感和目的性而组

装起来。最上面的组是主键,所有其它按钮是子键。

子键

当你点击主键上的命令按钮,GAMBIT 打开相关的子键。例如:若你在主键上点击GEOMETRY(几何体)命令按钮,GAMBIT 打开了Geometry 子键。

每个子键包含了运行与子键意图相关的操作的命令按钮。例如:Geometry 子键包含着允

许你运行关于创建和加工几何模型的命令按钮。

一些命令按钮的子键打开他们自己的子键,例如:当你在Geometry 子键中点击VOLUME (体)命令按钮时,GAMBIT 打开了Geometry/Volume 子键。

在Geometry/volume 子键上的命令按钮打开了允许你设定与该按钮功能相关的参数的特

定表格。

工具板命令按钮

工具板命令按钮允许你执行涉及到、建立、网格或者用GUI 察看模型和工作方式的程序

命令。一些工具板按钮操作直接产生动作;其它的只是打开特定表格。

所有的工具板命令按钮包含了代表它们功能的字符,超过一个功能的按钮(多选命令按

钮)在它们左下角有一个小的朝下箭头。

要得到GAMBIT GUI 工具板和命令按钮的详细说明,请看GAMBIT 用户向导的第三章。

工具板命令按钮的指南惯例

GAMBIT 几何体和网格的操作是通过特定表格进行的,每个表格与GAMBIT 工具板命

令按钮是一一对应的。

这个指南向导应用了如下惯例来指出命令按钮与特定表格的对应关系:

L1 -> L2 -> L3

L1 代表主键命令按钮,L2 和L3 代表第二级和第三级子键按钮。例如,与Creat Real

Brick(创建实体长方体)表格相对应的命令按钮如下:

GEOMETRY ->VOLUME->CREATE VOLUME

注意:工具板的选择用两种方法指出:

在GAMBIT GUI 的Description(描述)窗口中有命令按钮的名字;

命令按钮的图片。

当你在这指南中看到这种流程图,你依次左击命令按钮(显示被按下),一个命令按钮

当它被按下后在它顶部和左边有黑色边。GEOMETRY(几何体)命令按钮在操作工

具板的顶部如图0-1 是一个按下的按钮的例子。按钮没按下时按钮的底边和右边是黑色的。

如图0-1 中的MESH 命令按钮。注意:如果按钮已经按下,你不必再次点击它,实

际上,点击已经点上的按钮会取消它的。

要求按住右键的将在对应的命令按钮右边R 标志,跟在这标志后面的是从列表中选出的

可用功能键。例如,R是指你应该右击CREAT VOLUME 命令按钮,

然后选择CREATE REAL CYLINDER 选项。当你把指针停在菜

单选项时,在Description 窗口显示CREATE REAL CYLINDER 的文本。

0.5.4表格域

当你点击命令按钮的子键(UNDO 除外),GAMBIT 打开和它相对应的特定表格,如图0

-2 中的表格,他允许你对模型和网格操做设定参数,边界属性的分配和GAMBIT 坐标系和

格子的创建和处理。

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图0-2:GAMBIT 指定表格的例子

当你打开一个特定表格,它在表格域中显示出来。表格域在GUI 的右边,在操作工具板的下方。

文本框允许你输入字符数据值。它们在表格中显示为白色的,内镶的长方形(如图0-2

中的Width 文本框)。每个文本框的标题在它的左边,要在文本框中输入数据,左击方框激

活它,然后从键盘上输入数据。

0.5.5总体控制工具板

总体控制工具板在GUI 的右下角。它的目的是让你对显示在特殊象限中的模型控制其版

面设计和图形窗口的操作和模型的外观。

0.5.6描述窗口

描述窗口在GUI 的底部,在总体控制工具板的左边。它的目的是显示GUI 的组成包括

窗框、域、窗口和控制按钮。

在描述窗口上显示的信息是与当前指针所在的位置对应的GUI 的部分。当你移动鼠标越

过屏幕,GAMBIT 更新描述窗口来改变指针所在位置。

0.5.7抄本窗口和命令文本框

抄本窗口在GUI 的左下方,命令文本框在抄本窗口的正下方。

抄本窗口的目的是显示命令执行的日志和GAMBIT 在当前模型设定的信息显示。命令

文本框允许你通过直接键盘输入而不是在GUI 上通过鼠标操作实行GAMBIT 模型化和网格

操作。要获得更详细帮助看GAMBIT 命令参考向导。

1.创建和网格化一个基本的几何体

这个指南是通过GAMBIT 用一个简单的几何体的创建和网的产生来说明使用的步骤。

这指南中你将学会:

打开GAMBIT;

使用“Operation”工具栏;

创建一个长方体和一个椭圆柱体;

让这两种物体交接;

操作你的模型的展示;

网格化一个物体;

检查网格化的质量;

保存并退出GAMBIT。

1.1 准备

现在假设您对GAMBIT 的应用没有任何经验。这时你应该读前言“本说明书的使用方法”

来熟悉GAMBIT 界面和更好利用这说明书。

1.2 问题描述

这个模型由一个长方体和一个椭圆柱体相交而成的,如图1-1 所示:

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图1-1:问题说明

1.3 战略

这个指南举例说明用GAMBIT 产生网格的基本操作。特别是,它演示了:

怎样用“从上到下”固体建模法建立几何体

怎样自动创建六面体网格

这个“从上到下”方法是指你可以通过创建立体(如长方体、圆柱体等)来创建几何体,然

后通过数学方法(加、减等)操作它们。这样,你不必先创建点、线、面就可以很快建立复杂的形状。

一旦你已经建立一个有效的几何模型,你能直接自动产生网格。例如,柱体网格运算可以自

动为六面体创建网格。更多复杂几何体在网格化前你可以手工分解,这在后面的指南中将演 示出来。

你将按如下列的一步步进行:

创建两种物体(长方体和椭圆柱体) 连接两个物体 自动创建网格 检查网格生成质量

为保持这种介绍性指南简短简单,某些步骤将按如下省略: 在几何体每个边上调整节点的分布

设定连续统一类型(例如:鉴别网格区域是流体还是固体)和边界类型。 这些细节,在下面的指南中隐藏了。 1. 4 步骤:

首先启动 GAMBIT (如图 1-2)。

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步骤 1:

a)在操作工具栏(GAMBIT 图形用户界面的右上角)上用鼠标左击

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GEOMETRY

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b)在 GEOMETRY 子操作板上用鼠标左击 VOLUME 命令按纽.

c)用鼠标左击 CREAT VOLUME 命令按纽,打开 Creat Real Brick 对话框.

.

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d)在 Creat Real Brick 对话框中的 Width 中输入 10,Depth 中输入 6,Height 可保留空

白,GAMBIT 默认它跟 Width 有相同的值. e)左击 Centered 按纽.

f)从列表中选择 Centered 选项. g)点击 Apply.

这时在左下角将显示信息说您已经创建一个物体”volume.1”.在图形窗口上显示如图

1-3:

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图 1-3:长方体(从侧面看)

步骤 2:创建一个椭圆柱体.

a) 用鼠标右击 CREAT VOLUME

命令按纽.

b) 在 CREATE REAL CYLINDER 中选择 话框如图:

选项.打开了 Creat real cylinder 对

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在Height 中输入10,Radius 1 中输入3,Radius 2 中输入6,保留Axis Location 的Positive Z 为缺省值.

c)点击Apply.

长方体和椭圆柱体如图1-4 所示:

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图1-4:长方体和椭圆柱体

步骤3:两种柱体的联接

GEOMETRY -> VOLUME -> BOOLEAN OPERATIONS

打开了Unite Real Volumes 对话框如下:

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a) 按住”Shift ”键同时用鼠标选中图中的长方体和椭圆柱体. b) 点击 Apply 按纽.

联接后的图形如图 1-5.你可以通过按住鼠标左键后左移来使图形旋转,从其他角度看视图.

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图 1-5:两个物体交接后形成一个物体.

步骤 4:操作.

1. 可以通过按住鼠标右键前后移动来缩放当前的视图.

2. 可以通过按住鼠标右键左右移动来使视图围绕屏幕中心转动.

3. 可以通过按住鼠标左键自由移动来改变视角.

4. 可以通过按住鼠标中间键来改变视图.

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5. 可以在 Global Control 工具栏中的 SELECT PRESET CONFIGURATION

视屏分成 4 部分.如图 1-6.

命令按纽把

注:GAMBIT 把视屏分成的四部分是从不同角度观察模型.这四个部分可单独操作.

6.恢复一个视屏.

a) 左击视屏中间的交叉点;

图1-6:分成四部分的视屏窗口b) 用鼠标拖曳到视屏窗口的右角.

7.在Global Control 工具栏中的ORIENT MODEL

8.在Global Control 工具栏中的FIT TO WINDOW 步骤5:物体网格化. 按纽恢复模型的前视图. 按纽来使视图适合窗口.

MESH -> VOLUME -> MESH VOLUMES 打开Mesh Volumes 对话框如图:

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a) 左击视窗中的物体. b) 点击 Apply.如图 1-7

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步骤 6:检查网格

图 1-7:网格化后的物体

1. 在 Global Control 工具栏中选择 EXAMINE MESH 打开 Examine Mesh 对话框如下:

命令按纽.

a) 在Display Type 中选择”Range”.

b) 在Quality Type 菜单中选择”EquiAngle Skew”.

c) 从绿色垂直条形码中点击一条来观察各个元素在确定的质量范围内. 假如您点击第五根柱条(从左数起),视屏窗口如图1-8:

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图1-8:在特定质量范围内的各网格元素

d) 移动Upper 和Lower 滑块来重新定义网格质量范围.

步骤7:保存和退出GAMBIT.

File-> Exit

GAMBIT 将问您是否希望在退出前保存当前记录.

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点击”yes”保存并退出.

1. 4 总结

这个例子演示了怎样用”top-down”模型化方法来创建一个三维几何图形来快速介绍GAMBIT.

2.对混合弯管建模

在这个指南中,你将用 GAMBIT 创建一个混合弯管然后产生网格。混合弯管结构在电厂和

加工工业的管道系统中经常遇到为确定进口管子的适当位置而在混合区域附近预测流场和

温度场经常是很重要的。 (1)问题描述:

将考虑的问题如图 2-1 所示。冷流体从大管流入,温流体从小管流入,两种流体在弯管混

合。

图 2-1:问题描述 (2)战略

在这指南中,你将用“从下到上”方法(相对与在指南 1 中地“从上到下”方法)建立一个 二维的网格。“从下到上”方法是指你首先建几个点,点连成边,再由边连成面(在三维中

你可以由面建成体)。

这个指南中创建的网格将在 fluent 4 中使用,所以他必须是一个块结构化的网格。而且,这

个网格也能被其它 Fluent 使用者使用。这种网格有时又叫做图形化网格因为每个格点都有 唯一的 I 、J 、K 为标志。为了适合这种标准,在 GAMBIT 中必须增加的步骤将在这个指南 中说明。在创建了组成几何体的边和弧后,你将创建两个面:一个是主流通道和一个是小的 输入管。网格是由用图形设计出的较大的面所产生的,这就要求格点数量与面的边是对应相

等的。你也将让 GAMBIT 用图形设计来网格小的面。 步骤:

1.Solver ->FLUENT 4

2.TOOLS

-> COORDINATE SYSTEM

-> DISPLAY GRID

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打开 Display Grid 对话框:

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a) 确认Visibility 选中;

b) 在Axis 的右边选择X(缺省值);

c) 输入值:Minimum 为-32,Maximum 为32,Increment 为16。

d) 点击Update 列表按钮;

e) 在Axis 右边选择Y;

f) 如c)步输入值;

g) 点击Update 列表按钮;

h) 确认Snap 被选中;

i) 在Grid 右边选择Line(缺省值);

j) 点击Apply。

GAMBIT 将在视窗上画出一个4*4 的格子,如图2-2 所示。你可以点击Global Control 工具板中的FIT TO WINDOW 来看所有格子。

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图2-2:为创建点的4×4 格子

k) Ctrl-right-click 如图2-3 中的9 个点。

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图2-3:在格点上创建点

i)在Display Grid 中取消Visibility 后点击Apply。格子将从视窗中消失,而只剩下九个点。如图2-4

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图 2-4:主管的九个点 3.创建弧

GEOMETRY

-> EDGE -> CREATE EDGE

R

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打开了 Create Real Circular Arc 对话框如下:

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a) 保留 Method 为缺省值;

b) Shift-left-click 在视窗中间那点(图 2-5 中的 E 点);