1、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
2、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
3、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 下面的字体在这手册中代表了数据输入、表格标题和命令按钮、选项和模型化物体的名字。 字体 描述 例子 Courier 命令说明、文件名称和其它用户从键盘输入字符 volume create sphere GAMBIT.ini Arial Narrow, Bold 按钮名称、选择器、域和在 GUI 中出现的表格 Model Volume Vertex Arial Narrow 选项和命令的名称 Interval size Lower
4、topology Arial Narrow, Italic GAMBIT 拓扑实体和坐标系统的名称 edge.1 vertex.3 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
5、2 图形窗口 GAMBIT GUI 图形窗口的鼠标操作有三种类型： z 显示操作 z 任务分配 z 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。 键盘/ 鼠标按钮 鼠标运动 描述 左键点击 拖曳着指针往任一方向走 旋转模型 中键点击 拖曳着指针往任一方向走 移动模型 右键点击 往垂直方向拖曳指针 缩放模
6、型 右键点击 往水平方向移动指针 使模型绕着图形窗口中心旋转 Ctrl+左键 指针对角移动 放大模型，保留模型比例。你放开鼠标按钮后， GAMBIT 放大了显示。 两次中键点击 在当前视角前直接显示模型 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： z 选中实体 z 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
7、”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： 操作 描述 Shift-left-click 加亮图形窗口中的实体并且包含在当前活动的列表 Shift-middle-click 在给定类型的相邻实体间的切换。 为了选中一组目标， Shift-left-drag 拖出一个方框包围
8、这些目标，这方框没必要完全包围目标，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
9、分简要介绍了 GUI 的组成。 图 01 ：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
10、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 Ge
11、ometry/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
12、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
13、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
14、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 02 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。 图 02 ：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 02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
15、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 GU
16、I 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： z 打开 GAMBIT； z 使用“Operation”工具栏； z 创建一个长方体和一个椭圆柱体； z 让这两种物体交接； z 操作你的模型的展示； z 网格化一个物体； z 检查网格化的质量； z 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
17、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 11 所示： 图 11:问题说明 13 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： z 怎样用“从上到下”固体建模法建立几何体 z 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
18、面的指南中将演示出来。 你将按如下列的一步步进行： z 创建两种物体（长方体和椭圆柱体） z 连接两个物体 z 自动创建网格 z 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 12） 。 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 GEOMETRY . 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 V
19、OLUME 命令按纽,打开 Cr eat Real Brick 对话框. 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: 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 RE
20、AL CYLINDER 中选择 选项.打开了 Creat real cylinder 对话框如图: 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: 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 V olumes 对话框如下: 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
21、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. 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. 5. 可以在 Global Control 工具栏中的 SELECT PRESET CONFIGURATION 命令按纽把视屏分成 4 部分.如图 1-6. 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
22、可单独操作. 图 1-6:分成四部分的视屏窗口 6.恢复一个视屏. a) 左击视屏中间的交叉点; 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 按纽恢复模型的前视图. 8.在 Global Control 工具栏中的 FIT TO WINDOW 按纽来使视图适合窗口. 步骤 5:物体网格化. MESH - VOLUME - MESH VOLUMES 打开 Mesh Volumes 对话框如图: a) 左击视窗中的物体. b) 点击 Apply.如图 1-7 图 1-7:网格化后的物体 步骤 6:检查网格 1. 在 Global
23、Control 工具栏中选择 EXAMINE MESH 命令按纽. 打开 Examine Mesh 对话框如下: a) 在 Display Type 中选择”Range”. b) 在 Quality Type 菜单中选择”E quiAngle 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: 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
24、记录. 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 21 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 21 ：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
25、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： 1Solver -
26、FLUENT 4 2TOOLS - COORDINATE SYSTEM - DISPLAY GRID 打开 Display Grid 对话框： 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
27、上画出一个 4*4 的格子，如图 22 所示。你可以点击 Global Control 工具板中的 FIT TO WINDOW 来看所有格子。 图 22 ：为创建点的 4 4 格子 k) Ctrl-right-click 如图 23 中的 9 个点。 图 23 ：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 24 图 24 ：主管的九个点 3创建弧 GEOMETRY - EDGE - CREATE EDGE R 打开了 Create Real Circular Arc 对话框如下： a) 保留 M
28、ethod 为缺省值； b) Shift-left-click 在视窗中间那点（图 2 5 中的 E 点） ； 图 2 5 用来创建弧的点 c) 左击 End-Point 右边的下拉式列表，并选择 E 点（注意：你也可以按住 Shift 键用鼠标右击视窗中的 E 点并把他拖曳到 End-Points 列表中）。注意这时列表是黄色的。 d) Shift-left-click 选中视窗中的 F 点（F 点将变红）； e) 直接选中视窗中的 D 点； f) 点击 Apply 创建弧。 重复上面操作创建第二条弧。如图 26 所示： 图 26 ：点和弧 4创建直边 GEOMETRY - EDGE - C
29、REATE EDGE R 打开了 Creat Straight Edge 对话框如下： a) Shift-left-click 弧左边的端点 D 点； b) 按顺序相同方式点击 C、A 、B 点如图 27 ： 图 27 ：用来创建直边的点 c) 点击 Apply。 d) Shift-left-click 选中 F、H 、I 和 G 点（按顺序）； e) 点击 Apply。 在视窗中将产生图形如图 28 ： 5创建混合弯管的小管 （1 ） 在外围的弧上创建点，把弧分成三部分。 GEOMETRY - EDGE - SPLIT/MERGE EDGES 打开的 Split Edge 对话框如下： a)
30、 在 Edge 选项列表中选中大弧作为被分对象； i. 左击 Edge 右边的黑色箭头，弹出如下列表；ii. 在 Abailable 中选择”edge.2”； iii. 点击 按钮选中 edge.2; iv. 关闭 Edge List 对话框。 b) 在 Type 下选择 Real Connected（缺省值）； c) 在 Split With 右边选择 Point（缺省值）； d) 在 Type 可选菜单中选择 Cylindrical； e) 在 Local 下 t 旁边输入值-39.93 ； f) 点击 Apply； g) 用 Edge List 对话框（或在视窗用 Shift-left-
31、click）选中被分成两段中较大的弧。 h) 在 Local 下 t 旁边输入-50.07 ； i) 点击 Apply。 如图 2 9 所示： 图 29 （2 ） 为小管创建点 GEOMETRY - VERTEX - MOVE/COPY VERTICES 打开了 Move/Copy Vertices 对话框： a) 在混合弯管上选择第二点； b) 在 Vertices 下选中 Copy； c) 在 Operation 下选中 Translate（缺省值）； d) 在 Global 下输入（0 ， 12， 0）； e) 点击 Apply； f) 点击 FIT TO WINDOW 命令按钮； g)
32、 选择刚刚创建的点； h) 在 Global 下输入点（4 ， 0，0 ）； i) 点击 Apply。 如图 210 所示： 图 210 （3 ） 为小管创建直边（方法如前面介绍）。 6创建面 （1 ） 为大管创建面： GEOMETRY - FACE - FORM FACE a) 按顺序 Shift-left-click 大管的各条边； 注意：大管由 10 条边组成，如果你选择了错误的边，在 Creat Face From Wireframe 对话框中点击 Reset 来撤销所有的边，再选择正确的边。 b) 点击 Apply 创建面。 （2 ） 为小管创建面，方法同上。 7指定节点分布 这一步骤定义了几何体各边上的格子密度。 （1 ） 大管的输入和输出边的节点密度； MESH - EDGE - MESH EDGES 打开了 Mesh Edges 对话框： a) Shift-left-click 标有 EA 的边，如图 215： 图 215 b) Shift-left-click 边 EB; c) 点击 Apply。 d) 在 Ratio 右边输入 1.25。 e)
