GAMBIT实例教程 6_容箱中的模型流动.pdf

6 容箱中的模型流动 本指南中，用户将运用前述章节中介绍的技术来建立一个复杂的管路连接，它代表 了工艺容箱中流动的一个实例。 在本指南中，您可以学习到如何完成： •通过给定维度尺寸来生成一个圆柱体或者方体 •平移和旋转容积 •对容积进行布尔操作 （合并和分割） •用一个容积分割另一个容积 •利用一对顶点来校正两个容积 •定义边界上节点的分布 • 几何体上增加边界层 •生成非结构化六面体网格 •检查所生成网格的质量 •准备要读入FIDAP 中的网格 6.1 前提 本指南假定用户已经学会指南1，2，3 和4 中的内容。 6.2 问题描述 本指南将要探讨的问题如下图6－1 所示，由于对称性，仅给出了实际模型的一半。 这一几何结构由一个大的柱状容箱和一个环状的进出口部分组成。进出口连接于容箱 长度方向的中部，并且与容箱的中心有一定的错位。这一环状部分的内部管路为进口管路， 外部管路的顶端有一个小型的T 型接头，这就是出口管路。 我们的总目标就是生成一套高质量的包括边界层和边界网格划分 内的六面体网格， 以便能够充分反应所求变量梯度，例如速度和温度。本指南所选择的求解器是FIDAP 。 6.3 思路 本指南中，我们将 合前面介绍的多种工具和方法，并应用于实际的工业问题。需 要明确的第一个问题是边界条件和物理问题是否允许我们只构造半个几何结构模型，这是非 常重要的一步，因为它可以大大减少预处理工作和计算时间。 确认对称性条件之后，我们 开始利用单元和布尔运算来构造几何结构，虽然我们一般要求按照下面顺序建立模型： 1．生成几何结构 2 ．划分区域 3 ．网格生成 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 图6－1 问题描述 但是在本部分中，我们将要说明，建立几何结构和区域划分的顺序不是非常严格的。但是， 网格生成必须 最后进行。 总的几何结构的建立是非常简明的，它基于圆柱单元简单的布尔合并与减操作。这个 模型按现状不能用六面体进行网格划分，因为模型中的几个面是非正交的，并且它们的法线 朝向所有三个主方向。实质上，这里有两组管与管之间的连接，需要进行分解。 第一部分是出口部位的管、环之间的连接。 这种情况下，被推荐的几何结构就要求 用一个方体来分解出口管路。这样的分割还必须有一定的角度，使得从管路开始的非结构化 网格投影在管内壁上。（如下图所示。） PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ÿ 第二部分是进出口和容箱之间的主交叉点。同样，我们用一个方体将容箱分割出一个 中心部分。我们转动这个分割方体来优化网格划分的质量。如下图所示，这样就可以使所有 非正交的源表面上的网格投影到容箱的底面。 在一些区域内应用边缘网格划分和边界层来保证模型的关 区域有合理的梯度分布。 经过平滑处理的表面即大部分的源表面上区域边界层尤为重要，而 网格将被映射的地方 则是用边缘网格划分。 某些情况下，边缘网格划分和边界层结合用于全面控制网格密度。 界面网格划分部分应用了多种技术；强化 Submap 而不划分