3-模型网格划分.doc

3 模型的网格划分 当用户点击Operation工具框中的Mesh命令按钮时，GAMBIT将打开Mesh子工具框。Mesh子工具框包含的命令按钮允许用户对于包括边界层、边、面、体积和组进行网格划分操作。 与每个Mesh子工具框命令设置相关的图标如下。 图标 命令设置 Boundary Layer Edge Face Volume Group 本章以下部分将详细说明与上面列举的每个命令按钮相关的命令。 3.1 边界层 3.1.1 概述 边界层确定在与边和/或者面紧邻的区域的网格节点的步长。它们用于初步控制网格密度从而控制相交区域计算模型中有效信息的数量。 示例 作为边界层应用的一个示例，考虑包括一个代表流体流过管内的圆柱的计算模型。在正常环境下，很可能在紧靠管道壁面的区域内流体速度梯度很大，而靠近管路中心很小。通过对壁面加入一个边界层，用户可以增大靠近壁面区域的网格密度并减小靠近圆柱中心的网格密度——从而获得表征两个区域的足够的信息而不过分的增大模型中网格节点的总数。 一般参数 要确定一个边界层，用户必须设定以下信息： 边界层附着的边或者面 确定边界层方向的面或者体积 第一列网格单元的高度 确定接下来每一列单元高度的扩大因子 确定边界层厚度的总列数 用户还可以设定生成过渡边界层——也就是说，边界层的网格节点类型随着每个后续层而变化。如果用户设定了这样一个边界层，用户必须同时设定以下信息： 边界层过渡类型 过度的列数 3.1.2 边界层命令 以下命令在Mesh/Boundary?Layer子工具框中有效。 图标 命令 详细说明 Create Boundary Layer 建立附着于一条边或者一个面上的边界层 Modify Boundary Layer 更改一个现有边界层的定义 Modify Boundary Layer Label 更改边界层标签 Summarize Boundary Layers 在图形窗口中显示现有边界层 ? Delete Boundary Layers 删除边界层 生成边界层 Create Boundary Layer命令允许用户在一条边或者一个面附近定义网格节点步长。 要生成一个边界层，用户必须设定以下参数： 定义 过渡特性 附着实体和方向 设定边界层定义 要定义一边界层，用户必须设定两类特征： 尺寸 内部连续性 角形状 尺寸特征包括诸如边界层列数以及第一列高度等因数。内部连续性特征确定边界层重叠在相邻边界层印记上的印记行为。角形状特征确定网格在连接边界层与附着边的Corner或者Reversal点周围区域的网格形状。 设定尺寸特征 要设定边界层的尺寸特征，用户必须设定以下四个参数中的三个： 第一列高度 增长因子 列数 总高度 上面列举的前三个参数定义如下（如图3－1）： 第一列高度(a)设定边界层附着的边或者面与网格节点第一个完整列之间的距离。 增长因子提供一个比例 b/a 其中b 是第一和第二个完整列之间的距离，a 是第一列高度。边界层中任意两列之间的距离等于前面两列之间的距离乘以增长因数。 列数(n)设定边界层中完整列的总数。 所有三个参数都影响边界层的总厚度(D)。 设定内部连续性 当用户将边界层附着于作为提供体积一部分的面时，GAMBIT将边界层印在所有作为该体积一部分的相邻面上（如图3－2(a)）。如果用户将边界层附着于一个体积的两个或者多个相邻面上时，边界层将在边界层附着边公共相邻面上印记必要的搭结部分（如图3－2(b)）。 Imprints痕迹 overlaps重叠 重复 Create Boundary Layer窗口中的Internal continuity选项确定GAMBIT在相邻面上印记边界层的方式以及印记搭结区域的网格类型。 如果用户选择了Internal continuity选项，GAMBIT将不再相邻面上相互印记边界层。另外，GAMBIT将更改搭结区域的网格类型使得该印记成燕尾形连接（如图3－3(a)）。 如果用户没有选择Internal continuity选项，GAMBIT将按上面描述的方式将边界层印记载相邻面上（如图3－3(b)）。 除了影响印记搭结区域的网格类型之外，Internal continuity选项将直接影响适用于应用了边界层的体积的网格化分方案类型。例如，如图3－3(b)所示的体积可以用Map网格划分方法划分网格——划分结果网格如图3－4(a)所示。相对的，图3－3(a)中所示的体积不能应用Map格式进行网格划分，因为位于前部面（以及印记搭结区域）上底部右侧角位置的顶点要作为Side顶点处理。要为图3－3(a)所示的体积划分网格，最合理的是对前面用Pa