-
1
第一章
Gambit
使用
1.1
Gambit
介绍
网格的划分使用
Gambit
软件，首先要
启动
Gambit
，在
Dos
下输入
Gambit
，文件名如果已经存在，要加上参数
-
old
。
一．
Gambit
的操作界面
图
1
Gambit
操作界面
如图
1
所示
，
Gambit
用户界面可分为
7
个部分，分别为：菜单栏、视图、命
令面板、命令显示窗、命令解释
窗、命令输入窗和视图控制面板。
文件栏
文
件栏位于操作界面的上方，其最常用的功能就是
File
命令下
的
New
、
Open
< br>、
Save
、
Save as<
/p>
和
Export
等命令。
这些命令的使用和一般的软件一样。
Gambit
可识
别的文件后缀为
.dbs
，
而要将
Gambit
中建立的网格模型调入
Flu
ent
使用，
则需要将其输出为
.ms
h
文件
(file/export)
。
视图和视图控制面板
Gambit
中可显示四个视图，
以便于建立三维模
型。
同时我们也可以只显示一
个视图。视图的坐标轴由视图控制
面板来决定。图
2
显示的是视图控制面板。
2
图
2
视图控制面板
视图控制面板中的命令可分为两个部分，上面的一排四个图标表示的是四个视
图，当
激活视图图标时，视图控制面板中下方十个命令才会作用于该视图。
视图控制面板中常用的命令有
：
全图显示、
选择显示视图、
选择视图坐标、
选择显
示项目、
渲染方式。
同时，我们还可以使用鼠标来控制视图中
的模型显示。
其中按住左键拖曳鼠
标可以旋转视图
，
按住中键拖动鼠标则可以在视图中移动物体
，
按住右键上下拖
动鼠标可以缩放视图中的物体。
命令面板
命令面板是
Gambit
的核心部分，通过命令面板上的命令图标，我们可以完
成绝大部分网格划分的工作。
图
3
显示的就是
Gambit
的命令面板。
weism
3
图
3
Gambit
的命令面板
从命令面板中我们就可以看出，
网格划分的工作可分为三个步骤
：
一是建立模型，
二是划分网格，
三是定义边界
。
这三个部分分别对应着
Operation
区域中的前三个
命令按钮
Geometry(
几何
体<
/p>
)
、
mesh
（
网格）和
Zones
（区域）
。
Operation
中的
< br>第四个命令按钮
Tools
则是
用来定义视图中的坐标系统
，
一般
取默
认值。命令面板中的各个按钮的含义和使用方法将在以后的具体例子中介
绍。
命令显示窗和命令输入栏
命令显示窗和命令输入栏位于
Gambit
的左下方（如图
4
所示）
。
图
4
命令显示窗和命令输入栏
命令显示窗
中记录了每一步操作的命令和结果，
而命令输入栏则可以直接输
入命令，其效果和单击命令按钮一样。
命令解释窗
图
5
显示的是位于命令显示窗左方的命令解释窗
，当我们将鼠标放在命令
面板中任意一个按钮的上面，
Description
窗口中将出现对该命令的解释。
图
5
命令解释窗
4
1.2
二维建模
划分网格的第一步就是要建立模型；
在命令面板中单击
Geometry
按钮，进入几何体面板。<
/p>
图
6
几何体面板中的命令按钮
图
6
中从左往右依次是创建
点、线、面、体和组
的命令。
对于二维网格的建立，一般
要遵循从点到线，再从线到面的原则。
以二维轴对称单孔喷嘴的网格划分为例介绍二维网格的生成。
1
、首先要确定问题的计算域。
计算域的确立
图
1
是一个二维轴对称单孔喷嘴射流问题的计算区域。
由于<
/p>
Fulent
的边界提
法比较粗糙，
多为一类边界条件，
因此建议在确定计算域时，
可以适当加大计算
范围。
从图中
我们可以看出，计算区域为
4D*12D
，其中在喷嘴的左边取
了
2D
的
计算区域，就是为了减小边界
条件对计算的影响。
图
1
计算域的确定
对于上述的计算域，<
/p>
我们在建立计算模型时按照点、线、面的顺序来进行。
创建点（
vertex
）
5
单击命令面板中的
Vertex
按钮，进入
Vertex
面板（
见图
7
）
图
7
Vertex
命令面板
点的创建：
单击
Vertex
Create
按钮；
在
Create
Real
Vertex
对话框中输入点的坐标；再单击
Apply
按
钮；
就
可以创建点
。
计算出计算域的各个顶
点的坐标，依次创建这些顶点（见图
8
）
。
图
8
点的创建
在
Gambit
中点的创建方式有四种：根据
< br>坐标创建；
在线上创建；
在面上创建；
在体上创建。
我们可以根据不同的需
要来选择不同的创建方式（见图
9
）
。
6
图
9
Vertex
中常用的命令还有：<
/p>
Move/Copy
、
Undo
和
Del
。
?
Move/Copy
命令
图
10
显示的是
Move/Copy
Vertex
对话框。
图
10
当我们要复制或移动一个点时
，首先要选择需要作用的点。
在命令面板中单
击
Vertices
右边的输入栏，输入栏以高亮黄色显示，表明可以选择需要的
点。
在
Gambit
中选择一个对象的方法有两种
：
7
1
．
<
/p>
按住
Shift
键，
用鼠标左键单击选择的对象，
该对象被选中，
以红色显示。
2
．
单击输入栏右方的向上箭头，就会出现一个对话框，从对话框中可以选
择需要的点的名称（见图
11
）
。因
此为了便于记忆，建议在创建对象的时
候要起一个便于记住的名字。
图
11
同时，
Gambit
还为我们提供了三种不同的坐标系，即
直角坐标系、柱坐标
和球坐标
。在命令面板的坐标类型中，可以
选择不同的坐标系。
?
Undo
Undo
命令可以消除上一步操作的
内容，
但需要注意的是，
在
Gambi
t
中只有
Undo
命令而没有
Redo
命令。
?
Del
Del
命令用来删除一些误操作或不
需要的对象。单击
Del
按钮，在视图中
选择需要删除的对象，再单击
Apply
按钮即可。
线的创建（
Lin
e
）
在命令面板中单击
Edge
按钮，
就可以进行线的创建和编辑
（见图
12
）
。
在
Gambit
中，最常用的是直线的创建。
8
图
12
在
Edge
命令面板中单击
Create
Straight
Edge
按钮
需要连成线的点，单击
Apply
按钮即可
（见图
13
）。
这时视图中的线段是以黄色显示。
当这些线段组成一个面时，
将以蓝色显示。
，在视图中选择
图
13
除了创建直线外，
Gambit
还可以创建其他的一些线段，如
圆弧
、圆、倒角、
椭圆等（见图
14
）
9
图
14
Edge
命令中常用的还有合并
、分离
等命令，即可以把
两条线段合成一条，
也可以将一条线段分成两条，
这些可以为面的创建和网格划
分提供方便。因为面的创建需要一个封闭的曲面。
面（
Face
）的创
建
面的创建工作十分简单，只须选择组成该面的线，单击
Apply
按钮即可（见
图
15
）
。
< br>需要注意的是这些线必须是封闭的，同时我们要创建一个二维的网格模型，
就必须
创建一个面，
只有线是不行的。
同样的道理，
< br>在创建三维的网格模型的时
候，就必须创建体。
图
15
在
面的创建中
，
有一个布尔运算的操作
，
可以使我们
创建不规则形状的面
（见<
/p>
图
16
）。布尔运算包括三种方式：
加、减、交。
10
图
16
2
、网格的划分
在命令面板中单击
Mesh
按钮，就可以进入网格划分命令
面板。
在
Gambit
中，我们可以分别针对
边界层、边、面、体和组划分网格。
< br>
图
17
所示的五个按钮分别对
应着这五个命令。
Boundary Layer
（边界层）
Edge
（边）
Face
（面）
Volume
（体）
Group
图
17
2.1
边界层网格的创建
在命令面板中单击
按钮，即可进入边界层网格创建（见图
< br>18
）
。
（组）
11
图
18
边界层网格的创建需要输入四组参数
，分别是：
（
1
）网格点距边界的距离
（
First
Row
）
；
（
2
）网格的比例因子（
Growth
Factor
）
；
< br>（
3
）边界层网格点数（
Row
s
，垂直边界方向）
；
（
4
）边界层厚度（
Dep
th
）
；
这四个参数中只要任意输入三组参数值即可创建边界层网格。
同时，我们还可以选择边界层网格创建的形式。在命令面板的
Transition
Pattern
区域，系统给我们提供了四种创建方式（见图
19
）
。
a)
1:1
b)
4:2
c)
3:1
d)
5:1
图
19
12
2.1.2
创建一个边界层网格
以上述二维轴对
称圆孔射流的计算模型为例，介绍边界层网格的生成。
1
．
单击<
/p>
Mesh
按钮，
选择
Boundary layer
选项，
进入边界层网格创建
命令面
板。
2
．
按住<
/p>
Shift
按钮，用鼠标左键单击图形中的线段
< br>1
，选择其为创建对象。
3
．
输入参数值为：
First
Row<
/p>
：
0.05
，
G
rowth
Factor
：
1.01
，
Rows
：
10
，选
择创建形式为
1:1
，单击
Apply
按钮完成创建工作（见图
20
）
。
图
20
2.2.2
创建边上的
网格点数
当我们划分的网格需要在
局部加密或者划分不均匀网格时
，我们首先要
定义边上
的网格点的数目和分布情况。
边上的网格点的分布可分为两种情况，
一种是单调递增或单调递减；
一种是中间密（疏）两边疏（密）
；
下面依然结合实例介绍边上网格点的创建。
1.
单击命令面板中的
21
）
。
按钮，
进入
Edge
网格创建
面板（见图
13
图
21
2.
在图
13
中选择线段
< br>2
。
3.
在命令面板中单击
Double Side
按钮，设置
Radio1
和
Rad
io2
为
1.05
。
< br>
4.
在命令面板中单击
Interval
Size
按钮，选择
Interval
Count
选项。
5.
在
Interval Count
按钮
的左边输入参数值为
20
。
6.
单击
A
pply
按钮，观察视图中边上的网格点的生成（见图
22
）
。
图
22
7
．
选择视图中的线段
3
，
取消对
Double Side
按钮的选择，
设置
Radio
为
1.01
，
Interval Count
为
80
，
观察视图中网格点的分布情况。
视图中选中线段上的红
色箭头代表了
Edge
上网格点分布的变化趋势。
如果
Ra
dio
大于
1
，则沿箭头方向网格点的
分布变疏，小于
1
，则沿箭头方向
网格
点的分布变密。
如果发现网格点的分布情况与预计的相反，可以采用两种方法
解决：
（
1
）按
住
Shift
按钮，在所选择的线段上单击鼠标中键改变箭
头的方向；
（
2
）在命令面
14
板中单击
Invert
按钮，将
Radio
值变为其倒数值。
8
．依次选择视图中的线段
4
、
5
、
6
、
1
，设置合理的网格点分布。
注意：在设置网格点
分布的时候，一个封闭面的最后一条线段的网格点的分
布可以通过系统自动计算得到。<
/p>
2.2.3
划分面的网格
Gambit
对于二维面的网格的划分提供了三种网格类型：
四边形、三角形和四边形
/
三角形混合；
同时还提供了五种网格划分的方法。
表
1
、
2
分别
列举了五种网格划分的方法以及它们的适用类型。
方法
Map
Submap
描述
创建四边形的结构性网格
将一个不规则的区域划分为几个规则区域并分别划分结构
性网格。
创建非结构性网格
将一个三角形区域划分为三个四边形区域并划分规则网
格。
Pave
Tri
Primitive
15
方法
Wedge
Primitive
描述
在一个楔形的尖端划分三角形网
格，沿着楔形向外辐射，
划分四边形网格。
表
1
方法
Map
Submap
Pave
Tri
Primitive
Wedge Primitive
Quad
?
?
?
?
表
2
适用类型
Tri
?
Quad/Tri
?
?
?
下面仍然以二维轴对称自由射流的
网格划分为例，来介绍各种网格的生成。
1
．
单击命
令面板中的
命令面板（见图
25
）
。
按钮
（
Mesh Face
）
，
进入
面的网格创建<
/p>
图
25
2
．
选择视
图中的面，系统中默认的网格点的类型为四边形结构网格。单击
Apply
按钮，观察网格的生成（见图
26
）
。
16
图
26
3
．
在命令
面板的
Type
中选择网格类型为
Pa
ve
，单击
Apply
按钮，观察网<
/p>
格的生成（见图
27
）
< br>。
图
27
4
．
选择<
/p>
Element
类型为
Tri
，单击
Apply
按钮，观察网格的生成
（见图
28
）
。
图
28
（三）
边界的定义
在
Gambit
中，我们可以先定义好各个
边界条件的类型，具体的边界条件取
值在
Fluent
中确定。
1
．
在菜单
栏中选择
Fluent/Fluent5
。这个步骤是不可缺少
的，它相当于给
Gambit
定义了一个环境变量，
设置完之后，
定义的边界条件类型和
Fluent
5
中的边界类型相对应。
2
．
在命令
面板中单击
3
．
单击
按钮，进入区域类型（
Zone
Type
）定义面板。
按钮，
出现
Specify
Boundary type
对话框（见图
29
）
。
-
-
-
-
-
-
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