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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
，
< br>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
、
Save
、
Save
as
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
Fluent
使用，则需要将其输出为
.msh
文件
(file/export)
。
视图和视图控制面板
Gambit<
/p>
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。
图
2
视图控制面板
1
2
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。<
/p>
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。
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
)
、
mesh
（网格）和
Zones
（区域）
。
Opera
tion
中的第四个命令按钮
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）
。
2
3
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
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。
图
6
显示了几何体面板中的命令按钮。
图
6
图<
/p>
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。
]
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
F
ulent
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
3
4
对于上述的计算域，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
）
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
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
Gam
bit
中点的创建方式有四种：根据坐标创建、在线上创建、在面上创建和在体上
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
）
。
4
5
图
9
Vertex
< br>中常用的命令还有：
Move/Copy
、
Undo
和
Del
。
?
Move/Copy
命令
图
9
显示的是
Move/
Copy Vertex
对话框。
图
10
5
6
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：
1
．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
Gambit
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（
Line
）
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
Ga
mbit
中，最常用的是直线的创建。
在
Edge
命令面板中单击
Crea
te Straight Edge
按钮
，
在视图中选择需要连成线的点，
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。
6
7
图
12
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
< br>（见
图
14
）
< br>
图
14
< br>Edge
命令中常用的还有合并
、分离
< br>等命令，即可以把两条线段合成一条，也
7
8
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
）
。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，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（见图
16
）。
布尔运算包括三种方式：加、减、交。
图
16
8
9
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。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
（组）
在命令面板中单击
按钮，即可进入边界层网格创建（见图
18
）
。
图
18
9
10
边界层网格的创建需要输入四组参数，分别是第一个网格点距边界的距离（
First
Row
）
，网
格的比例因子（
Growth Factor
）
，边界层网格点
数（
Rows
，垂直边界方向）以及边界层厚度
（
Depth
）
。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 Patter
n
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
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
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
Shift
按钮
，用鼠标左键单击图形中的线段
1
，选择其为创建对象。
3
．输入参数值为：
First
Row
：
0.05
，
Growth
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
10
11
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，<
/p>
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
按钮，
进入
Edge
网格创建面板（见图
21
）
< br>。
图
21
2.
在
图
13
中选
择线段
2
。
3.
在
命令面板中单击
Double Si
de
按钮，设置
Radio1
和
Radio2
为
1.05
。
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<
/p>
Apply
按钮，观察视图中边上的网格点的生成（见图
22
）
。
tu
7
．
选择视图中的线段
3
，取消对
Doub
le Side
按钮的选择，设置
Radio
< br>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
Radio
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
11
12
方向；
< br>（
2
）在命令面板中单击
Inv
ert
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。
< br>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。
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
描述
Map
Submap
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。
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
Pave
Tri
Primitive
Wedge Primitive
方法
Quad
适用类型
Tri
Quad/Tri
12
13
Map
Submap
Pave
Tri Primitive
Wedge Primitive
?
?
?
?
?
?
?
?
表
2 <
/p>
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
按钮
（
Mesh Face
）
，
进入
面的网格创建命令面板
（见图
25
）
。
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
）
。
图
26
3
．
在命令面板的
Type
中选择网格类型为
Pave
，
单击
Apply
按钮，
观察网格的生成
（见
图
27
）。
13
14
图
27
4
．选择
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/F
luent5
。这个步骤是不可缺少的，它相当于给
Gambi
t
定义
了一个环境变量，设置完之后，定义的边界条件类型和<
/p>
Fluent5
中的边界类型相对
应。<
/p>
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
）
。
图
29
14
15
4
．选择
Entity
类型为
Edge
。
在视图中选择
Edge1
，
在
Name
区域中输入
Wall
，
选择
Type
为
Wall
，即定义
Edge1
的边界条件为固壁条件，取名为
W
all
。
5
．选择
Edge2
，定义边界条件为压力入流条件（
Pressure Inlet
）
，取名为
Inflow
。
6
．选择
Edge4
，定义边界条件为压
力出流条件（
Pressure Outlet
）
，取名为
Outflow
。
7
．选择
Edge5
< br>、
6
，
定义边界条件为远场压力
条件
（
Pressure Far-field
）
，
取名为
Outflow1
。
8
．选择
Edge3
，定义边界条件为轴对称条件（
Axis
）
，取名为
Axis
。
（四）
保存和输出
1
．
在菜单栏中选择
File/Save
as
，在对话框中输入文件的路径和名称。
（注意：在
Gambit
中要往一个文本框中输入文字或数字，必须先将鼠标在文本
框中单击选中文
本框）
2
．
选择<
/p>
File/Export/Mesh
，输入文件的路径和名称。<
/p>
1.3
三维建模
相对于二维建模而言，三维
建模与二维建模的思路有着较大的区别。二维建模主要遵
循点、线、面的原则，而三维建
模则更象搭积木一样，由不同的三维基本造型拼凑而成，因
此在建模的过程中更多的用到
了布尔运算及
Autocad
等其他的建模辅助工具。
三视图的使用
在建
立三维图形的时候，使用三视图有利于我们更好的理解图形。
图
30
显示的是
Gambit
的视图控制面板。
图
30
在当前状况下，四个视图都是
激活的（在
Active
栏中，显示红色），这时视图控制面<
/p>
板中的十个命令将同时作用于四个视图。
在创建三维图形之前，
我们要做的第一项工作就是要将
Gam
bit
的四个视图设置为顶视
图、前视图、左视图和透视图。<
/p>
1
．用鼠标单击
Active
右边的后三个视图，
取消对它们的激活，
激活取消后呈灰色
（见
图
31
）。
图
31
2
．
用鼠标右键单击视图控制面板中的坐标按钮
3
．选择
，弹出一组坐标系（见图
32
）。
，则左上视图变成顶视图。如法炮制，设置其他视图（见图
< br>33
）。
4
．单击控制面板中的
，也可将视图设成三视图。
15
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