卡门涡街圆柱模拟网格划分

创建模型

1.
启动GAMBIT

（1）
双击图标启动软件，弹出“Gambit Startup”对话窗，在“Working Directory”下拉表下选择工作目录，在“Session ID”文本中输入文件名称，如“Kaman”。

（2）
单击“Run”按钮，进入Gambit系统的操作画面，如图1所示。单击菜单栏中的“Solver”—“FLUENT5/6”命令，选择求解器类型，如图2所示。

图1—GAMBIT操作界面

图2—求解器类型 图3—Vertex对话框

2．创建几何模型

（1）创建平面边界点。单击“Geometry”工具条中的 按钮，弹出如图3所示的Vertex对话框，在“Global”文本框中按照模型大小输入各点的坐标，创建如图4所示的平面边界点。其中，各点坐标是：E（0,0）、F（0,500）、G（1000,500）、H（1000,0）、O（300,240）、A（300,260）、B（320,240）。

图4— 创建的平面和圆周的边界点

注：1本例中选择的圆的半径为20，一般情况下为了使设定的边界不影响计算，宽度取直径的10倍以上，但也不应太大，否则占用计算的时间，本例中取500；2选择的圆心可以适当的偏离中心，比如本例中选择的y坐标为240，而非250，可以使得到的效果更加明显。

（2）创建平面边界线。单击“Geometry”工具栏中的 按钮，弹出如图5所示的对话框，利用它可以创建线。单击“Vertices”文本框，使文本框呈现黄色后，选择E、F、G、H各点创建线，然后选择H、E创建最后一条线，创建的平面边界线如图6所示。

图5—“Create Straight Edge”对话框

图6— 创建平面边界线

注：选择点的时候按住shift键左键选择或者是Vertices后边的箭头点开然后选择。

（3）创建面。

1）创建平面。单击“Geometry”工具条中的 按钮，弹出如图7所示的对话框，利用它可以创建面。单击Edges文本框，使文本框呈现黄色后，选择要创建面所需要的几何单元。本例中选择边界的四条线，单击“Apply”按钮，创建平面。

图7

2）创建圆面。单击“Geometry”工具栏中的 按钮，右键单击“Face”工具条，选择其中的 按钮，弹出如图8所示的对话框。单击“Center”文本框，选取O点作为圆心，然后单击“End-Points”文本框，选取A点和B点作为圆上的两点，最后单击“Apply”按钮，创建的圆面如图9所示。

图8— 创建圆面对话窗

图9— 创建圆面

3）面的布尔运算。为了得到流体流动的区域，要在平面上减去创建的圆面。右击“Face”工具条中的 按钮，在下拉条中单击“Subtract”命令，弹出如图10所示的对话框。单击“Face”文本框（被减面），然后选择平面，再单击“Faces”文本框（减去的面），然后选择圆面，最后单击“Apply”按钮，即在平面内减去了小圆面。

图10

注：要想看效果图，单击“Global Control”工具条中的 按钮，如图11所示。右击 按钮，在下拉菜单中右击 按钮，取消阴影。

图11— 二维面

3 网格划分

（1）划分边网格

单击“Operation”工具栏中的 按钮，再单击“Mesh”工具条中的 按钮，接着单击“Edge”工具条中的 按钮，弹出如图12所示的对话窗，单击“Edges”文本框，选择圆面的边，设置“Spacing”值，在“Interval count”前面的文本中输入“126”，单击“Apply”按钮，圆面的边网格划分完成。采用同样的方法对矩形边进行网格划分，将EF和GH边的“Spacing”值设置为250，将FG和HE边的“Spacing”值设置为500。

图12

注：网格较疏的情况下在模拟计算时候不能达到效果，网格太密计算时间将大大增加，浪费不必要的空间。

（2）划分面网格

单击“Mesh”工具条中的 按钮，再单击“Face”工具条中的按钮，弹出如图13所示的对话窗，单击“Face”文本框，选择要划分的面，在“Elements”选项中选择“Quad”四边形单元，设置“Spacing”值为1，单击“Apply”按钮，面网格划分完毕，结果如图14所示。

图13

图14— 面网格划分结果

4 边界条件和区域的设定

（1）设定边界条件

先单击“Operation”工具条中的 按钮，再单击“Zones”工具栏中的 按钮，弹出如图15所示的对话框，在“Name”文本框中输入“inlet”，单击“Wall”按钮，弹出如图16所示的边界条件类型下拉菜单，菜单列出了fluent中所有的边界类型，选择“VELOCITY-INLET”选项；然后单击“Edges”按钮后的文本框，选择要设定的边，选择EF作为速度入口，单击“Apply”按钮，速度入口设定完毕。接着选择GH边，在“Name”文本框中输入“outlet”，选择边界类型为“OUTFLOW”。然后选择FG和EH边，在“Name”中输入“updown”，选择边界类型为“WALL”。

图15
图16
图17

（2）设定区域

先单击“Operation”工具栏中的 按钮，弹出如图17所示的对话框，在“Name”文本框中输入“fluid”，选择区域类型为“FLUID”,单击“Faces”文本框，选择要设置的面（即布尔运算后得到的面），单击“Apply”按钮，区域设定完毕。

5 网格的输出

单击菜单栏中的“File”—“Export”—“Mesh”命令，弹出如图18所示的对话框。在“File Name”文本框中输入文件的名称，如“Kaman.msh”，勾选“Export2-D(X-Y)Mesh”复选框，单击“Accept”按钮，等待网格输出完毕后，单击菜单栏中的“File”—“Save”命令，关闭GAMBIT。

图18