fluent中les非定常统计les中的t如何得到满足哪些参数

FLUENT_圆柱绕流非定常速度场计算.pdf
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京网文[0号 京ICP证100780号fluent中solution initialization是什么意思?是刷新我所改的参数 还是一切回归于原始还未设置的
fluent中solution initialization是什么意思?是刷新我所改的参数 还是一切回归于原始还未设置的状态?
就是设置求解的初始值,fluent的求解其实也就是解一系列的方程,而设置初始值就是设置其中的已知数,用这些已知数求解守恒方程,设置的好坏会影响求解的速度
与《fluent中solution initialization是什么意思?是刷新我所改的参数 还是一切回归于原始还未设置的》相关的作业问题
这是一个收获的旺季,希望收获的更多
解析:NO + NO2 + 2NaOH ―→ 2NaNO2 + H2O 再问: 为什么生成亚硝酸钠? 再答: NO中N为+2价,NO2中N为+4价,归中反应只能都转化为+3价,即N2O3,N2O3为HNO2的酸酐,酸酐的性质之一就是与碱反应生成盐和水。再问: OK了,谢谢
应该是先用比较接近混合物的物性来形成稳定流场,在稳定流场的基础上再求解多组分吧,这样计算收敛性好一些. 再问: 能不能具体说下该怎么稳定流场阿? 再答: 通俗来讲:同时求解多个方程的时候,不容易收敛,所以先求解部分方程,形成稳定条件后再全部求解。你可以先不考虑多组分的问题,采用单一物性,只算流场,计算收敛后,更改物性,
迭代数多少没有限制,关键是看残差收敛情况和你所关注变量的变化情况.残差一般设为为10……-3 千分之一
非稳态计算时,需要设定时间步长和步数时间步长是根据需要求解的问题确定的时间步长乘以步长就是需要求解的时间长短
一般来说选最小网格长度除以速度的1/3
必须先初始化或读入已有数据,才能进行迭代命令的话,是(iterate 100)或/solve/iterate 100
真实问题都是三维的如果某一维的变化可以忽略不计,则可以选用二维直角坐标下,简化为二维,如果存在对称,可以设定对称边界条件圆柱坐标下,如果可以忽略周向的变化,也可以用 2D,但这是得用 axisymmetric 再问: 我想知道求解平面轴对称问题时,fluent 2D求解器space选项中2D与axisymmetric的
display——vectors...进去之后选择你想要的那个面,其他默认就行了希望能帮到你
我猜想您问的是残差(residual).残差里边确实有X-velocity(或y、z-velocity)这三项.首先,看是否网格质量不好,如果是结构网格,看是否有较大的扭曲,各种前处理软件均有检查扭曲(skewness)的功能,求解器软件里边一般也有,fluent里边是“solve/case check”.如果有较大的
会影响结果的,只是总的大趋势图可能不会怎么变,但是细节方面肯定会有影响.网格加密后,迭代结果也只是应该跟先前的结果大趋势一样吧
可以利用 transcript 功能记录 Console 中的输出到文件清理文件中多余的内容然后用 tecplot 打开这个文件即可 再问: 能不能具体点啊
DEFINE_PROFILE 前面不能加 # 再问: 去掉后也不行啊 这回变成line 13和line 14 parse error了 再答: F_CENTROID(r,f,thread) 少了分号
前一个是2维情况的轴对称,后一个叫轴对称回转,是三维问题转化为2维时才使用,
2d的在z方向默认是1m的,也就是说这个体积数值上是等于面积的
一种方法是可以利用 custom field function 和 iso surface 来实现先定义custom field function 来表示到某圆心的距离利用 iso-surface 截取距离小于某个值的区域就是需要的圆面
dY-velocity/dx 表示沿 X 轴方向的 Y 向速度梯度dT/dx 表示沿 X 轴方向的温度梯度
流函数f多用在二维中,定义为:x方向速度u是f 对y的偏导数,y方向速度v是f 对x的偏导数的负数,流函数的等值线就是流线velocity magnitude速度的大小:u^2+v^2再开根号, 再问: 我在自学写一篇小论文,时间紧;可以加你QQ吗,请教你我可能遇到的问题,我不回刻意麻烦你的,或者加点条件,能指点我一二
直角坐标系下Z坐标方向的速度分量 再问: 那向X轴负方向吹的风速是两米每秒的话就设置为X Velocity为-2呗?Fluent学习
&&&&当你使用 piso 修正时,所有方程的松弛因子都推荐使用 1.如 果对高度扭曲网格进行斜度 piso 修正,那么动量和压力的松 弛因子之和应该为 1 单/双精度解算器1.如果几何体为细长形的,用双精度的; 2.如果模型中存在通过小直径管道相连的多个封闭区域,不同区域之间存在 很大的压差,用双精度。 3.对于有较高的热传导率的问题和对于有较大的面比的网格,用双精度。<b&&&&r />网格类型的选择:1.建模时间 2.计算花费 一般对于同一几何体三角形/四面体网格元素比四边形/六面体 的数目要少。 但是后者却能允许较大的纵横比,因此对于狭长形的几何体选择该 种网格类型。 3.数字发散。引起发散的原因是由于系统的截断误差,如果实际流场只有很 小的发散,这时的发散就很重要。对于 fluent 来说,二次离散有助于减少发散, 另外优化网格也是降低发散的有效途径。如果流动和网格是平行的话,对于网格和几何体的要求:1.对于轴对称的几何体,对称轴必须是 x 轴。 2.gambit 能生等角的或非等角的周期性的边界区域。另外,可以在 fluent 中 通过 make-periodic 文本命令来生成等角的周期性的边界区域。网格质量:1.节点密度和聚变。对于由于负压强梯度引起的节点脱离,以及层流壁面边 界层的计算精度来说,节点浓度的确定是很重要的。对于湍流的影响则更重要, 一般来说任何流管都不应该用少于 5 个的网格元素来描述。当然,还要考虑到计 算机的性能。 2.光滑性。相邻网格元素体积的变化过大,容易引起较大的截断误差,从而 导致发散。fluent 通过修正网格元素的体积变化梯度来光滑网格。 3.元素形状。主要包括倾斜和纵横比。一般纵横比要小于 5:1。 4.流场。很倾斜的网格在流动的初始区域是可以的,但在梯度很大的地方就 不行。 由于不能实现预测该区域的存在, 因此要努力在整个区域划分优良的网格。 对于等边的网格, 如果你不希望在相邻的网格单元之间生成边界,你可以使 用 fuse face zones 面板来结合重叠的边界。从而生成具有内部边界的区域。如 果你要使用移动网格,记住不能使用该功能。不等边网格的计算首先计算组成边界的界面区域的交集。生成一个内部的边界区域(重叠区域) 。如果一 个接触区域延伸超出了另一个, 那么 fluent 在两区域不重叠的地方生成附加的壁面区域。 原 则上,计算通过网格边界的流量时使用两个接触区域的交集面!而不是使用原来区域的接 触面。 要求和限制: 如果两个界面边界都是基于相同的几何体的话, 界面可以是任何形状。 (3d 中包括非平面形状。 )一般,两个界面的误差不应该超过相邻的元素的尺寸。一个面区域不 能和两个以上的面区域共享非等角的界面。如果你生成一个有多个单位区域的网格,并且 通过一个非等角的边界进行分割。你要保证每个区域都要有一个清晰的面在边界上。所有 的周期性的区域在你生成非等角的边界以前都要正确的定向。周期性的非等角边界必须精 确地重叠,也就是他们要有相同的转动或者移动方向,另外,还要有相同的轴向。对于 3d 问题,如果界面是周期性的,只能有一对周期性边界与界面相邻。在 fluent 中使用非等角的网格如果你的多区域网格包括非等角的边界,操作如下: 1,读入网格, (如果多个网格文件还没有合并,首先合并) ; 2,将组成每个非等角边界的每一对区域类型设成 interface, 3,定义非等角界面,定义-网格界面: 1)定义一个名字。 2)指定两个组成界面的区域。如果两个界面区域中有一个远小于另一个,应该指 定它为区域 1。 3)定义界面类型,a,对于周期性问题设置为 periodic, b,对于固体和流体区域之间的 界面,设置为对偶型。 4,生成网格界面。 5,如果两个界面区域没有完全重合,检查原来的边界区域的类型看是否符合要求。不 符合的话通过边界条件面板进行修改。 6,如果你有任何对偶型的界面,在边界条件面板中定义相关的边界条件。网格检查在读入网格以后最好检查一下网格,看是否存在任何问题。 负体积的存在说明存在连接不正确的地方,可以通过 iso-value adaption 在图形窗口中 显示出错的区域。进行解算前必须将这些负体积区域去除。区域的每个面的右手方向性也 会得到检查,出现负体积的网格会有一个左手方向的面。对于轴对称的 case,x 轴下方的节 点数目被列出。因为 x 轴下方的节点被禁止了,因为轴对称单元体积是通过旋转 2d 的单元 体积形成,因此 x 轴下方的体积都是负的。对于有旋转性、周期性边界的解答区域,最大、 最下、平均和指定的周期角度都被计算,一个普通的错误是不正确地指定角度。对于有传 输周期性边界的区域,边界条件被检查以确保边界是真的周期性的。最后单一计数器被检 验,以确认解算器已经构造的节点、面和单元的数目和相应网格文件头部的说明一致。如 果网格检查出现一下信息:warning: node on face thread 2 has multiple shadows。你可以通 过以下的文本命令进行修补:1,对偶型的壁面,grid_modify-zone_repair-duplicate-shadows。 2,对于周期性的壁面,命令同上,但是会被提示输入旋转角度。 报告网格的统计信息:1,网格尺寸:节点、面、单位、分区的数目,grid-info-size。 (分 区用于并行算法)如果对每个区域内的信息有兴趣,选择 grid-info-zone。如果你使用的是 对偶型的显式解算器,每一网格级别的网格信息将被显示。2,内存信息,你可以得到系统 内存信息的使用情况。grid-info-memory usage 。修改网格1,缩放网格!fluent 内部按照 m 和 si 长度单位。当网格读入解算器后,总假 设网格是按照 m 生成的。 如果你的网格不是按照 m 生成, 必须对网格进行缩放。 你也可以通过缩放来改变网格的物理尺寸。例如:你可以通过给 x 轴方向一个 2 的缩放因子来伸长该方向的网格尺寸。注意:当你使用各向异性的缩放比例时要 注意, 你改变了你的网格单元的纵横比。记得尺寸缩放一定要在开始进行计算前 执行。使用缩放网格面板:1,你可以通过指定你的网格使用的长度单位,由系 统自动的计算各个方向的缩放因子。2,如果你使用的长度单位在系统中没有, 你需要手动输入转换到 m 单位上。3,如果你希望使用自己原始的长度单位,通 过 change length units 按钮来实现。注意:通过缩放并没有改变使用的单位,只 是将物理尺寸按 m 进行了缩放。 2,移动网格。grid-translate。 3,合并区域,将相同类型的区域合并成一个,有助于计算和后处理。 grid-merge。对大量的相同类型的区域设置边界条件要花费很多的时间,并有可 能引起矛盾。 但并不是任何时候大量的相同区域的存在都是不利的,记住合并是 不能完全逆转的, 大量的区域有时候能提供某些灵活性!记得在合并前要保存一 个新的 case 文件(有 data 文件的话也要保存)。 4,分割区域。有四种分割面区域和两种分割单位区域的方法,每种方法在 执行前都能够给出结果的预测报告。a,分割面区域。1,有尖角的几何体 2,有 小面的几何体 3,按照改编寄存器中的标记。4,在相邻区域的基础上。对于对 偶性的壁面边界条件是有效! grid-separate-faces,分离操作必须在悬挂节点操作前 进行,因为有悬挂节点的面不能被分离!当你按照改编标记分离面区域时,会有 意外!, 分离单元区域。 如果两个或更多的封闭的单元区域共享一个内部的边界, 1 你可以分割他们,但必须先将内壁的边界转换成其他双向的边界。2,基于标记 的! 5,建立周期性的区域。允许建立用等角或者非等角的周期性区域组成的周 期性边界。 你可以通过连接一对面区域使得网格具有周期性。如果两个区域有完 全一样节点和面的分布,你可以生成一个等角的周期性区域。 grid-modify_zone-make_periodic, 你需要指定两个区域,以及周期性为旋转性还 是移动性的。 在系统测试两个面是否符合周期性条件的时候,一个面的配合公差 是该面的最短边的长度的一个分数。如果建立周期性区域失败,你可以通过修改 该分数来重试!grid-modify_zone-matching_tolerance,!建立非等角的周期性区 域, 你需要将他们改成界面区域。 然后你需要建立相邻单位区域的原点和坐标轴。 define-grid_interface-make-periodic。一个区域为周期性的,一个为另一个的影子 区域! 6,分离周期性的区域:grid-modify_zone-slit_periodic。系统会将该区域分成 两个对称的区域。 融合面区域:用于融合边界,(或者相同的节点或者面)这些边界是由组合 多个网格区域组成。 该方法用于当你将一个多块的几何体分成多个块分别生成网 格,然后在输入解算器进行计算前。grid-fuse,同建立周期性的区域一样,融合 过程使用一个公差。当融合失败时,可以通过改变该公差来重试。但记住该值不 能大于 0.5。当从结构性的网格生成器或者解算器引入网格时,往往是 o 型或者 c 型的,存在有凹角的分支切割。这是需要通过融合来消除人工生成的内部的边 界。 分离面区域:1,你可以将任何双向类型的单一边界区域分离成两个完全分 离的区域。2,你可以将任一个对偶型的壁面区域分离成两个完全分离的区域。 分离操作时, 系统自动复制一份区域所有的面和节点 (除了末端点 2d 或者边 3d) 。 原来的节点网格归于一个生成的区域,复制的归于另一个区域。 (分离操作可能 引起的不良后果是在图形显示计算结果是容易出错)。记住分离后的区域就不能 通过融合来还原。你要把分离和分裂操作(slitting and separate)分清楚。前者生 成新的节点和面以及区域。后者只生成新的区域,却并没有生成新的节点和面。 伸 出 面 区 域 : 1 , 通 过 位 移 距 离 grid modify-zones modify-zonesextrude-face-zone-delta 2 , 通 过 参 数 坐 标 : grid extrude-face-zone-para。重排范围和区域; 重排范围有助于提高内存的利用效率。重排区域有利于用 户自定义界面的方便。grid/reorder 菜单同时提供“带宽”的打印,“带宽”提 供对区域和内存中单元网格的分布情况的了解。边界条件:fluent 中边界条件是和区域联系的,而不是和面或者单元联系。设置方法: 1,在边界条件面板选择要设置条件的区域,然后选择“set‖。 2,选择区域后选择区域类型 3,双击区域列表中的区域的名字。 复制边界条件。 你可以把一个区域的边界条件复制到其他相同类型的区域中 去,但是不能从外部的边面复制到内部的壁面。反之亦然!如果你使用的是多相 的模型,情况有所不同! 用鼠标在图形窗口中选择需要的区域。 1,显示网格, grid display panel. 2,使用右键在图形窗口中选择你要选择的区域,该区域的 id 会在区域列表 中自动选中。 修改边界区域的名字,在边界条件面板中,选择区域,选择“set”. 定义非统一的边界条件。 每种类型的边界区域的大部分边界条件都可以定义 为外形函数,而不是常数。你可以使用一个在外部生成的边界的外形函数,或者 一个自己定义的函数。 定义瞬时边界条件的两种方法: 1,使用与标准边界外形函数相似的外形函数; 2,表格形式的瞬时外形函数。你可以通过以下命令将这个外形函数读入 fluent 中,define-profile, file-read-profile.file-read-transient-table. 流动入口和出口使用流动边界条件。一共有十种相关的条件: 1,速度入口边界条件,定义进口边界的速度和标量性质。 2,压力入口边界条件:定义进口边界的总压和其他的标量值。 3,质量流动入口边界条件:用于在可压缩流中表示进口的质量流量。在不可压 流中不需要,因为密度一定时,速度边界就确定了该值。 4,压力出口边界条件用于表示流动出口处的静压和其他标量(当存在回流时)。 此时用它代替流出物边界条件能够提高迭代的收敛性! 5,压力远场边界条件:用于模拟一个具有自由流线的可压缩流动在无穷远处的 指定了马赫数和静力条件的情况。 6,流出物边界条件用于模拟流动出口处的速度和压力边界条件都不知道时的情 况。 这种情况在出口处的流动接近完全发展的流动状态是比较合适,该条件假设 在出口的法向方向除了压力外其他的流动变量的梯度都是 0。不适用于压缩流的 计算。 7,进口泄口的边界条件用于模拟在进口处有指定的流动损失系数,流动方向, 周围总压和温度的有泄口的进口条件。 8,进气风扇边界条件:用于模拟一个外部的进气风扇,有指定的压力上升,流 动方向和周围的总压和温度。 9,出口泄口边界条件:出口处的泄口边界条件,但是要求指定静压和温度。 10,排气风扇边界条件:出口处的风扇边界,要求指定静压。。决定湍流参数:如果在进口处准确地描述边界层或者充分发展的湍流很重要的话, 比较理想 的是你通过建立一个外形函数来设置湍流参数。(基于实验数据或者经验公式) 如果你有这个外形的解析描述, 而不是数据点的话,你既可以通过建立外形函数 文件也可以通过建立用户自定义函数来提供进口的边界条件。 在建立外形函数后,你可以如下地使用:1,spalart-allmaras 模型:在湍流 说明方法下拉菜单中选择湍流粘性或者粘性比, 然后再为它选择合适的外形函数 名称。fluent 将计算湍流粘度 ,通过选择适当的密度和分子粘度计算 2,k- 模型:在湍流说明方法下拉菜单中选择 k。,并且为湍流动能和湍流耗 散率选择合适的外形函数。3,k- 模型:说明方法同上。 4, 雷诺压力模型: 除了按照 k- 设置以外, 还要在雷诺压力说明方法的下拉菜单中为为雷诺压力成 分选择合适的外形函数文件。湍流量的相同说明在多数的湍流中, 高阶的湍动往往是在剪切层生成,而不是进入到边界层的 区域中去。 导致计算结果对流入边界层的值不敏感!但是要注意边界值不能过于 不自然以至于干扰你的结算或者阻碍收敛! 就像在外部流中自由流的过大的粘度 值会掩盖边界层。你可以通过利用上述的方法来输入统一的常量。 湍流强度:定义,湍动速度 u’/平均速度 u。1%以下的被认为是弱湍流,10%以 上的被认为是强湍流。一个管道内部的充分发展的湍流的强度可以按下式计算:湍流长度标尺和水力直径:长度标尺 是和湍流的大涡尺寸相关的物理量, 在充分发展的管流中,长度标尺受到管道尺寸的限制。 .其中,l 是相关的管道的尺寸。对于充分发展的湍流管流,l 取管道的直径。对于渠道或者非 圆形的交叉部分,你可以取水力直径。对于由流动中阻碍物引起的湍流,更好的 选择是将长度标尺选取基于阻碍物的尺寸。对于选定的流动类型的特征长度 l 或者湍流长度标尺 设定方法如下:1:对于充分发展的内部流动,选择强度和 水力直径方法,然后指定水力直径。2,对于转向叶片、多孔板等,选择强度和 水力直径,然后指定流动开始处的特征尺寸。3,对于壁面包围的流动,(在进 口处包括了一个湍流的边界层)选择强度和长度标尺方法,用边界层厚度δ 99 计算湍流长度标尺 , =0.4δ 99 。湍流粘度比:μ t/ μ ,和雷诺数的大小成比例, ret=k2/( υ )。ret 在大雷 诺数的边界层、剪切层、充分发展的管流中较大(100-1000)。但对于大多数的 外部流的自由流的边界处,该值很小,一般设为(1,10)。设置该值时,对于 spalart-allmaras model,选择湍流粘度壁,对于 kmodels, the kmodels,or the rsm).你可以选择 intensity and viscosity ratio。 湍流量之间的关系:1,通过湍流强度和长度标尺计算湍流粘度: , 该式用于 spalart-allmaras model. 2, 通过湍流强度估算动能, 。在非显式地指定动能的情况下,都通过该式计算。3,通过 长度标尺估算耗散率:。其中,是一个 经验常数,(大约 0.09)。在非显式地指定耗散率的时候,都通过该式计算。4,通过湍流粘度 比估算,耗散率: 。 的值同上式。该式用于已知粘度比 。其中,△k 表示动能的情况下。5,估算衰退湍流的湍流耗散率: 的衰退。 表示自由流的速度。是流动区域的线性长度。如果你用该方法估算耗散率,你应该保证由此计算而得的湍流黏度/动力黏度不至于太大,其中, 是一个经验常数,(0.09)这种方 法在选择“强度和水力直径”或者“强度和长度尺度”时采用。通过长度比尺估算ω :通过黏度比估算ω :该方法在选择“强度和黏度比”的时候采用。通过湍流动能估算雷诺应力:以及(对 a 不求和)当你在雷诺应力方程模型中选择 k and turbulence intensity 下拉菜单时采用该 方法。为 les 指定进口湍流:为 les 的进口指定的湍流强度值将随机地干扰瞬时 速度场。不能说明一个成型的湍流数量,取而代之地,进口边界层流动的随机组 成可以由对速度成分叠加随机的干扰来解释。 定义流动方向 你可以定义流动方向或者定义为正交于边界。如果定义方向,可以采用各种方式定义方 向矢量。如果相邻的单元区域是移动的,当你采用分离解算器的时候,方向是绝对的或者 相对的,决定于是否在解算器面板中有绝对速度的计算公式。当采用对偶解算器时,总采 用绝对坐标系。 定义方法: 1,选择定义方法,使用矢量或者正交于边界。 1, 如果在第一步选择正交于边界,当你在进行轴对称旋转流动建模时,需要给出切线 方向,如果没有旋转,则不需要更过的输入。 2, 如果第一步选择方向矢量,需要首先选择坐标系,包括笛卡尔坐标系,圆柱坐标系、 本地圆柱坐标系。笛卡尔坐标系是指几何体使用的坐标系,圆柱坐标系:当只涉及 单一单元区域时,有流动面板中设定坐标轴和原点。当涉及多个区域时,旋转轴在 进口相邻流体(固体)区域的流体(固体)面板 中指定。径向正方向为从旋转轴指 向外,轴向正向为旋转轴的矢量方向,切向正向由右手法则指定。本地圆柱坐标系 允许你自己指定圆柱坐标,就在压力进口面板处指定。 3, 如果在第一部种选择矢量,需要指定矢量的各成分。 定义静压 如果流动为超音速的或者你计划在进口压力边界条件的基础上开始解算,你需要定义静 压。记住你输入的静压和运行条件面板中设置的运行压力是相关的,注意在 6.3.1 中关 于静压的内容。对于亚音速流动的计算,静压的设置将被忽略,因为这时是对滞止参数 进行计算的。如果你在进口压力条件的基础上开始进行计算,超音速/初始测量压力将和 滞止压力一起对初始值进行计算(对于可压缩流体按照等熵关系式,对于不可压流体按 照柏努利方程) 。因此,对于亚音速流动的计算应该很好的估算出马赫数(可压缩流体) 或者流速(不可压缩流体) 。 6.4 进口速度边界 用于定义流场进口处流动速度和相关的其他标尺的特性。由于滞止参数不能确定,因此 需要给出速度分布的参数。注意该边界条件主要用于不可压缩流。另外不要在一个固体 障碍物附近设置该条件,因为会引起滞止参数的高度不一致。 1,输入:a,速度大小和方向或者速度分量;b,旋转速度(对于 2d 的轴对称流动)c, 温度;d,流出标定压力(用于连接的解算器计算) 。e,湍流参数。f,辐射参数(用 于 p-l 模型,dtrm,do 模型和面对面模型) 。g,化学成分质量分数。h,混合分 数和变化(用于非预混合燃烧) 。i,过程变量。j,分散相边界条件。k,多相边界 条件。所有的参数在速度进口面板中输入, 定义速度:你可以通过标定速度大小和方向,速度成分,或者正交与边界的速度大小。 如果与速度进口相邻的单元区域是移动的,你可以指定相对或者绝对速度。 (具体的见 原文) 2,默认值: temperature velocity magnitude x-component of flow direction y-component of flow direction z-component of flow direction x-velocity y-velocity z-velocity turb. kinetic energy turb. dissipation rate outflow gauge pressure 300 0 1 0 0 0 0 0 1 1 03,速度进口边界的计算过程。 fluent 利用速度进口边界条件计算通过进口的质量流量和动量、能量和主分流量。 进入与进口相邻的单元区域的质量流量的计算公式: 注意只有正交于控制体表面的速度成分对流量有贡献。 定义质量流量或者质量通量 你可以指定进口区域的质量流量,fluent 会将其转换成流量通量,也可以直接指定质量 通量。对于边界处质量通量变化的情况,你还需要指定平均质量通量。 如果指定质量流量,系统内部会通过用区域面积除流量的办法来得到一个统一的质量通 量。你也可以通过一个边界 profile 或者指定的函数来定义质量通量。 用于定义质量流量或者质量通量的输入参数如下: 1,在质量流说明方法处选择“mass flow rate, mass flux, or mass flux with average mass flux” 。 2,如果你选择质量流量,输入指定的值。注意:对于轴对称问题,是指总流量,不是 通过一个弧度片的量。 3,如果选择质量通量,输入指定的值,对于轴对称问题,是指一个弧度片的质量通量。 4,如果你指定了一个质量通量截面,使得整个区域的平均值是 4.7,但你仍可以指定平 均值为 5,这样系统会保持截面形状,但是改变值,使得平均值等于 5。 5,带平均值的质量通量方法同样适用于混合平面模型,如果质量流边界条件将用于描 述一个混合平面,此时你不需指定质量通量或者流速。你可以使用默认值。在后面 的步骤中,系统会在质量流进口条件处自动选择“带平均值的质量通量”方法,并 且按照上游单元的速度质量通量的截面计算平均值。这将保证上、下游的质量是一 致的。 压力出口边界条件:需要指定一个静压,这只适用于亚音速流动,对于超音速,这个条 件是无用的。流动的一些特性将由上游推倒得到。如果在解算过程中流动逆相,需要设 置一系列的“逆流”条件。 输入:静压, 逆流条件: 总温,湍流参数,化学成分质量分数,混合物分数和变迁,过程变量,多相边界条件。 辐射条件,分散相边界条件。 定义静压: 注意输入的静压和工作条件面板的工作压力相关, 注意关于液体静压的评论。 系统也提供一个关于径向平衡边界条件的选择,选择该项的化,输入的静压只适用于最 小半径,其他部分的压力通过下式计算,r 为距离回转轴的半径距离,vθ 为切向速度。注意折椅边界条件对于旋转速度是零也适 用。该条件只适用于 3d 计算和轴对称计算。 定义逆流条件:适用于流体被拖动穿过出口。 定义辐射参数: 定义分散相条件: 6.10 出口流边界条件:用于模拟结算前流动的速度和方向等都未知的流动,不需要任 何设定,但是要能够了解该条件的限制条件。 不适用的场合:如果有进口压力边界条件,适用压力出口边界条件;模拟可压缩流;模 拟密度变化的流动,即使是不可压缩流。 6.13 壁面边界条件:用于限制液体和固体区域。对于粘性流,默认使用无滑动的壁面 边界条件,但是你可以为壁面指定一个切向速度(当壁面作平移或者旋转运动时) 。或 者通过指定剪切力定义一个滑动壁。 (你也可以通过使用对称性边界条件在剪切力为 0 时定义一个滑动壁) 。 输入:1,热力边界条件,2,壁面运动条件,3,剪切力条件(对于滑动壁) ,4,壁面 粗糙度,5,成分边界条件,6,化学反应边界条件,7,辐射边界,8,分散相边界,9, 多相边界。 壁面粗糙度: 改良的壁面定律:(2) 粗糙管道的试验证明,在使用常规的对数尺作图时,壁面附近平均流速的斜率不变,但 是截距变化。所以得到式 2:这里 u*表示,表示由于粗糙度变化引起的截距变化的数量。系统按照给定的参数,按照相应的公式(分段)来计算该值。 (见原文) 设置粗糙度参数: (在 momentum 页面)1,屋里粗糙度高度, ;2,粗糙度常数 c ks。是 一个和粗糙类型有关的常量,默认值为 0。5, (适用于通用的沙粒粗糙度) 。现在没有对 任意类型粗糙度都适用的设置方法。保证从壁面到相邻单元质心的距离要大于 ks。 定义壁面的成分边界条件: 默认的成分的质量梯度为 0,如果想输入质量分数, 定义壁面的反应边界条件:如果成分的质量梯度为 0,则不参与反应。 (在成分边界页面 设置) 。 定义辐射,离散相,多相边界条件。如果用户自己定义单位,可以在 uds 页面设置。 剪切力的计算:对层流:6.14 对称边界条件:注意中心线处使用轴心边界条件。对于几何形状对称,但是流动 不对称的模拟,不能采用该边界条件,而要采用旋转周期的边界条件。特性:对称平面 法线速度为 0,法线方向各变量梯度为 0。因此,对称平面处的通量为 0,由于剪切力也 为 0,所以将对称平面定义为“滑动”壁面(对于粘性流计算) 。 周期边界条件:两种,一种允许压力损失,一种不允许。适用于模型中两个相对平面处 的流动完全一样的情况。 不允许压力损失的情况:1,平移周期边界,边界和几何轴心平行,2,旋转周期,边界 和几何轴心有夹角。需要指定周期(连接解算器也能输入压力升高) 。注意:与边界相 邻区域的单元不一定要求运动。你需要利用 grid/check 来计算几何体中所有周期边界和 轴线的最大、最小和平均夹角。如果这些值之间的差异不能忽略的话,那么你的模型就 不具有周期特性。 6.15 轴线边界条件: 6.17 流体边界:指定流体材料。如果你在模拟成分传输和燃烧,你不需要指定该边界。 (而要在成分模型面板处指定) 。你也可以定义源(热、质量等),你也可以定义一个层流 区域(用特定的湍流模型时) 。计算所有的流动方程。 6. 固体边界。 18 知能够计算热传导, 而不能计算流东方程的区域 (不一定非得是固体) 。 6.25 边界截面:四种 1,点截面。另外通过插值确定其他未知点。由于点是无序的,所以,要提供临近区域 相关的点。 2,线截面。点有序排列。因此插值时较方便。用于 2d。 3,网格截面。用于 3d。 4,半径截面。 截面文件格式:每个文件可以有多个截面,每个界面的组成,1,名称,2,类型,3, 点的数目。注意所有的数量要适用 si 单位,因为不进行单位转换。 重定向边界截面。 对于 3d,可以重新定义一个截面的方向。因此可以重复利用。 (这里假设截面是平面) 。 6.26 固定变量值: 。 用于集中参数法(或者称为黑箱法)即只需知道输出值即可的地方。可以被固定的值包 括:速度分量,质量分数,温度(只有你使用分离解算器时,才能采用) ,湍流参数和 熵,以及用户自定义标量。 6.27 定义质量、动量和其他源。 你需要为要设置源的若干个单元设置一个单独的区域。 1.一个流量源不能被一个进口代替(由于尺度问题) 。如果你要模拟一个小于一个 单元的进口,你可以把这个单元放到一个区域,然后定义这个区域为源。 2.对于一个能量源,你可以把它放到产热的单元,然后把单元区域设为源。 3.由于反应产生的成分源在一个模型中可能不是很明确。如在模拟火焰的时候,你 需要指定一个生成 pm 的区域。 注意:如果你定义一个质量源,你也要定义一个动量和能量源,不然的话,会引起流入 区域速度和温度的降低。所有的源必须按照 si 单位定义。 定义过程:你首先要计算源区域的体积。 (你定义的是每单位体积的量) 1,质量源:你需要定义各成分的质量和总质量(有一种成分的质量不需输入,系统通 过总质量和分质量进行计算得到) 。 2,动量源: 3,能量源: 4,湍流源: 7.13 参考压力位置 对于不包括压力边界的流动,fluent 在每次迭代后,使用参考压力调节整个区域的压力, 保证不浮动。 8 模拟基本流体流动 质量守恒定律: sm 是从分散相中加入到连续相的质量。动量守恒定律:其中 是应力张量。周期性流动:两种,一种没有压降(循环的) ,一种有压降(周期的) (线性似的周期的 流动或者充分发展流动) 线性似周期性流动:应用广泛,包括管排、紧凑型换热器等,在这些模拟中,相似的流 动重复出现。另外也包扩充分发展的管流。 主要的约束:1,不可压缩流,2,几何模型必须是平移周期型,3,耦合解算器只可以 设置压力变化,分离解算器可以设置压力变化和流量。4,没有静质量的输入或者输出, 5,如果包括输入或者输出,成分可以模拟,不允许化学反应。6,分散相或者多相不允 许。 速度定义:压力定义:对于耦合解算器,△p 是一个常数,对于分离解算器,可以分为线性变化成分和一个周期性的成分。其中β 未知,需要通过子迭代来进行计算。你可以设置进行子迭代的步数。 应用:首先,你需要生成一个有多个平移周期性边界的网格。 输入: 1,分离解算器:可以设置压力梯度或者质量流量。设置质量流量时,需要指定松弛因 子、迭代步数、的初始值来控制β 的计算。 2,漩涡或旋转流动 3,可压缩流动:要设置运行压力(可以认为是环境压力) , 4,非粘性流 偏微分方程的解析解是封闭形式的表达式, 它给出了未知函数在区域内的连 续变化。相反,数值解只在区域内的离散点上给出了结果,这些离散点叫做网格 点,相邻网格点的间距可以是均匀的,也可以是变化的,但在每个方向都等距分 布的网格上进行数值求解,能大大简化编程,节约存储空间,而且通常能给出给 精确的解。 显示方法中每一个差分方程只包含一个未知数, 从而这个未知数可以用直接 计算的方式显示的求解,显示方法是最简单的方法。 偏微分方程的数值解受到两种误差的影响: 1)离散误差 偏微分方程的精确解(解析解)与相应的差分方程的精确解之间 的差。离散误差就是差分方程的截断误差再加上对边界条件进行数值处理时 引进的误差。 2)舍入误差 对数值进行多次重复计算产生的数值误差。因为计算机通常要将 数值舍入到某个有效数字。多重网格法大多数 cfd 算法使用迭代或者时间推进的方法,这就要求多次扫描流场, 多重网格技术可以大大加速这些格式的收敛,已经大量应用于流场的求解过程。 多重网格的基本原理是先在细网格上迭代,然后将这些结果用到一系列粗网格 上。粗网格的网格点较少,因此流场扫描的计算量更少,节省了计算时间。然后 再将粗网格的结果返回到细网格,重复足够的时间步,知道细网格上得到令人满 意的收敛结果。 从数学上看, 多重网格的优点就是抑制整个流场的数值误差,这些误差能传 到整个流场的数值解上。 对于一个稳定的解,所有频率的误差在迭代或推进的过 程中都会衰减。但大多数情况都是高频误差比低频误差衰减的更快。因此,如果 能加快抑制低频误差, 迭代的收敛速度就能大大加快。设想在细网格进行一些迭 代后,将中间结果应用到粗网格,高频误差在粗网格上就会自然丢失或被屏蔽, 所以低频误差也比在细网格上衰减的更快。因此,越粗的网格,对低频误差越容 易抑制。 当粗网格上的中间解返回到细网格时,低频误差会比细网格上迭代同样 的部署后的结果更小。 计算流体力学是研究在流动基本方程控制下流动的数值模拟方法。 数值模拟 是 “在计算机上实现的一个特定的计算,通过数值计算和图像显示履行一个虚拟 的物理实验——数值实验(p.j. roache,1983)。通过这种数值模拟,可以得到机 ” 器复杂问题的流场内各个位置上的基本物理量的分布, 以及这些物理量随时间的 变化情况,确定旋涡分布特性,空化特性及脱流区等;还可据此算出相关的其他 物理量(旋转式流体机械的转矩,流动损失和效率等) 。此外,与 cad 结合还 可以进行结构优化设计等。数值模拟的局限性和发展前景计算流体力学不只是探求流体力学中偏微分方程的各种数值解法, 其实质是 在物理直观和力学实验的基础上建立各种流体运动的有限的数值模型。 当问题本 身遵循的规律比较清楚,且所建立的数学模型能够比较准确的反映问题本质时, 数值模拟具有较大的优越性。 相对于流体实验方法而言,数值模拟有其独特的优 点: 数值模拟可以大幅度的减少完成新设计所需的时间和成本;能研究难以进行 或不可能进行受控实验的系统; 能超出通常的行为极限, 研究危险条件下的系统; 比实验研究更自由, 更灵活, 可以无限量的提供研究结果的细节, 便于优化设计。 同时,它具有很好的重复性,条件容易控制,这对湍流的数值模拟尤为重要。 另一方面,数值模拟也有一定的局限性,并面临不少问题。了解这些局限性 既有助于适当地评价数值模拟的结果, 又有助于人们在陷入困境时找到解决问题 的对策。 1)数值模拟要有准确的数学模型 计算流体力学不是纯理论分析,非线性偏微分方程数值解的现有理论尚不充分, 还没有严格的稳定性分析,误差估计或收敛性证明。在计算流体力学中,必须依 赖一些对简单化,线性化的相关问题的严格数学分析,以及启发性的物理直观, 推理,试验等方法。 2)数值试验不能代替物理试验或理论分析 数值模拟只有在网格尺度为 0 的极限情况下才能获得原方程的精确解, 而这 种极限是无法达到的。 离散化的结果不仅在数值上可能影响计算的精度,而且在 性质上还可能会改变流动的特性。即使有了可靠的理论方程,数值模拟的可靠性 仍需要得到实践的验证。另外,数值模型的有效性,需要提供与一个问题有关的 边界条件的详尽信息。为此,必须在一定范围获得实验数据以提供边界条件。 3)计算方法的稳定性和收敛性 数值模拟中, 对数学方程进行离散化时,需要对计算中所遇到的稳定性和收敛性 等进行分析。 这些分析方法大部分对线性方程是有效的,对非线性方程来说只有 启发性,没有完整的理论。对边界条件影响的分析,困难就更大些。所以,计算 方法本身的正确与可靠也要通过实际计算加以确定, 在计算过程中有时还需要一 定的技巧。 4)数值模拟受到计算条件的限制 计算流体力学必须给出实行数值模拟的快速算法, 但是计算机的运行速度和容量 限制了模拟的实现, 数值模拟还不能完成达到工程实用的要求。直接用湍流的雷 诺平均 n-s 方程数值模拟湍流一般还不可能,目前只能就几个最简单的情形进 行模拟。 由于网格的最小尺度难以达到湍流的最小尺度,因而湍流的最小尺度可 能影响大范围的流动性质。 总之,关于一次模拟的精确度的绝对保证还没有,需要经常地,严格地验证 其结果的有效性。 成功的数值模拟来自于对流体流动物理及数值算法基础的透彻 的理解和经验,没有这些就不能得到最好的结果。 寻找高效率, 高精确度的计算方法和发展高容量高性能的计算机系统是计算 流体力学在近期需要解决的问题。 计算流体力学的方法在个相关学科得到广泛的 应用并获得成果,反之,应用成果也会促进计算流体力学自身的发展。在近壁面网格附近的边界处理:在通用 cfd 软件中,求解湍流流动最准确 的方法就是使用壁面函数法提供的经验拟合。 采用在层流线性底层内也布置节点 来模拟的方法,为了得到同样的精度,网格必须非常细密,这是很不经济的。 y必须大于 11.63 的准则对壁面到最近网格点的距离 y p 规定了一个下限。我们改 善精度的主要方法就是细化网格,但是在湍流流动模拟过程中,我们必须确保当 网格细化时, y 的值大于 11.63,而且在 30~500 之间就更好些。 问题 2: 在 gambit 下做一虚的曲面的网格,结果面上的网格线脱离曲面,由此产生的体网 格出现负体积. 原因: 估计是曲面扭曲太严重造成的 解决方法: 可以试试分区域划分体网格,先将曲面分成几个小面,生成各自的面网格,再划 体网格。 问题 3: 当好网格文件的时候,并检查了网格质量满足要求,但输出*.msh 时报错误. 原因: 应该不是网格数量和尺寸.可能是在定义边界条件或 continuum type 时出了问题. 解决方法: 先把边界条件删除重新导出看行不行.其二如果有两个几何信息重合在一起, 也可能出现上诉情况,将几何信息合并掉. 问题 4: 当把两个面(其中一个实际是由若干小面组成,将若干小面定义为了 group 了)拼 接在一起,也就是说两者之间有流体通过,两个面个属不同的体,网格导入到 fluent 时,使用 interface 时出现网格 check 的错误,将 interface 的边界条件删除,就不会 发生网格检查的错误.如何将两个面的网格相连. 原因: interface 后的两个体的交接面,fluent 以将其作为内部流体处理(非重叠部分默 认为 wall,合并后网格会在某些地方发生畸变,导致合并失败.也可能准备合并 的两个面几何位置有误差,应该准确的在同一几何位置(合并的面大小相等时),在 合并之前要合理分块 解决方法: 为了避免网格发生畸变(可能一个面上的网格跑到另外的面上了),可以一面网格 粗,一面网格细,避免; 再者就是通过将一个面的网格直接映射到另一面上的,两 个面默认为 interior.也可以将网格拼接一起. 在 fluent 中,用 courant number 来调节计算的稳定性与收敛性。一般来说,随 着 courant number 的从小到大的变化,收敛速度逐渐加快,但是稳定性逐渐降 低。所以具体的问题,在计算的过程中,最好是把 courant number 从小开始设 置,看看迭代残差的收敛情况,如果收敛速度较慢而且比较稳定的话,可以适当 的增加 courant number 的大小,根据自己具体的问题,找出一个比较合适的 courant number,让收敛速度能够足够的快,而且能够保持它的稳定性什么是 cfd cfd 软件是计算流体力学(computational fluid dynamics)软件的简称,是专 门用来进行流场分析、流场计算、流场预测的软件。通过 cfd 软件,可以分析 并且显示发生在流场中的现象,在比较短的时间内,能预测性能,并通过改变各 种参数,达到最佳设计效果。cfd 的数值模拟,能使我们更加深刻地理解问题产 生的机理,为实验提供指导,节省实验所需的人力、物力和时间,并对实验结果 的整理和规律的得出起到很好的指导作用。 随着计算机硬件和软件技术的发展和数值计算方法的日趋成熟, 出现了基于现 有流动理论的商用 cfd 软件。 商用 cfd 软件使许多不擅长 cfd 的其它专业研究 人员能够轻松地进行流动数值计算,从而使研究人员从编制繁杂、重复性的程序 中解放出来, 以更多的精力投入到考虑所计算的流动问题的物理本质、问题的提 法、边界(初值)条件和计算结果的合理解释等重要方面,这样最佳地发挥了商 用 cfd 软件开发人员和其它专业研究人员各自的智力优势,为解决实际工程问 题开辟了道路。 使用 cfd,你首先得建立你想研究的系统或装置的计算模型;然后将流体流动 的物理特性应用到虚拟的计算模型,cfd 软件将输出你想要的流体动力性质。 cfd 是一种高级的分析技术, 它不仅可以预测流体的行为, 同时还可以得到传质 (如分离和溶解) ,传热,相变(如凝固和沸腾) ,化学反映(如燃烧) ,机械运 动(涡轮机) ,以及相关结构的压力和变形(如风中桅杆的弯曲)等等的性质。 之所以要使用 cfd,至少基于以下三点:1,通常的系统是很难模型化的,而 cfd 的分析能够展示别的手段所不能揭示的系统的性质和现象,因为 cfd 对你 的设计有很强的理解和可视能力。2,cfd 能够快速的给出你想要的结果,一旦 你给定你的问题的参量; 这样你才有可能在很短的时间内调整你设计的问题的参 数,得到最好的优化结果。3,采用 cfd 是一种十分经济的做法。由于它的开发 周期短,因此能节省大量的人力物力,使产品能更快的进入市场。 cfd 软件概述 cfd 软件通常有三种功能,分别着重用于: 前端处理(preprocessing), 计算和结果数据生成(compute an result)以及 后处理(postprocessing). 前端处理通常要生成计算模型所必需的数据,这一过程通常包括建模,数据录 入(或者从 cad 中导入) ,生成网格等;做完了前处理后,cfd 的核心解释器 (solver)将根据具体的模型,完成相应的计算任务,并生成结果数据;后处 理过程通常是对生成的结果数据进行组织和诠释, 一般以直观可视的图形形式给 出来。 著名的 cfd 处理工具有以下一些: 用于前处理: gambit,tgrid,gridpro,gridgen,icem cfd 用于计算分析: fluend,fidap,polyflow 用于后处理: ensight,ibm open visulization explorer,field view,avs 提供综合的处理能力: ansys,maya 特殊领域的应用: icepak,airpak,mixsim 这些 cfd 软件功能强大,应用十分的广泛。在航天航空,环境污染,生物医 学,电子技术等等各个领域,它们发挥了巨大的作用,世界上有越来越多的工程 师更倾向于使用这些软件来完成自己的设计。 fluent fluent 是目前国际上比较流行的商用 cfd 软件包,在美国的市场占有率为 60%。举凡跟流体,热传递及化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物 理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能,在航空航天、汽车设计、石 油天然气、 涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。其在石油天然气工业上的应用 包括:燃烧、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚积、多相流、管道 流动等等。 fluent 的软件设计基于 cfd 软件群的思想,从用户需求角度出发,针对各种 复杂流动的物理现象,fluent 软件采用不同的离散格式和数值方法,以期在特 定的领域内使计算速度、 稳定性和精度等方面达到最佳组合,从而高效率地解决 各个领域的复杂流动计算问题。基于上述思想,fluent 开发了适用于各个领域的 流动模拟软件,这些软件能够模拟流体流动、传热传质、化学反应和其它复杂的 物理现象, 软件之间采用了统一的网格生成技术及共同的图形界面,而各软件之 间的区别仅在于应用的工业背景不同, 因此大大方便了用户。 其各软件模块包括: gambit——专用的 cfd 前置处理器, fluent 系列产品皆采用 fluent 公司 自行研发的 gambit 前处理软件来建立几何形状及生成网格,是一具有超强组合 建构模型能力之前处理器,然后由 fluent 进行求解。也可以用 icem cfd 进行 前处理,由 tecplot 进行后处理。 fidap——基于有限元方法的通用 cfd 求解器, 为一专门解决科学及工程上有 关流体力学传质及传热等问题的分析软件,是全球第一套使用有限元法于 cfd 领域的软件,其应用的范围有一般流体的流场、自由表面的问题、紊流、非牛顿 流流场、热传、化学反应等等。 fidap 本身含有完整的前后处理系统及流场数 值分析系统。 对问题整个研究的程序,数据输入与输出的协调及应用均极有效 率。 polyflow——针对粘弹性流动的专用 cfd 求解器,用有限元法仿真聚合物加 工的 cfd 软件,主要应用于塑料射出成形机,挤型机和吹瓶机的模具设计。 mixsim——针对搅拌混合问题的专用 cfd 软件,是一个专业化的前处理器, 可建立搅拌槽及混合槽的几何模型,不需要一般计算流力软件的冗长学习过程。 它的图形人机接口和组件数据库,让工程师直接设定或挑选搅拌槽大小、底部形 状、折流板之配置,叶轮的型式等等。mixsim 随即自动产生 3 维网络,并启动 fluent 做后续的模拟分析。 icepak——专用的热控分析 cfd 软件,专门仿真电子电机系统内部气流,温 度分布的 cfd 分析软件,特别是针对系统的散热问题作仿真分析,藉由模块化 的设计快速建立模型。 一般来说,结构网格的计算结果比非结构网格更容易收敛,也更准确。但后 者容易做。可以用 tgrid 把两种网格结合起来。影响精度主要是网格质量,和你 是用那种网格形式关系并不是很大,如果结构话网格的质量很差,结果同样不可 靠,相对而言,结构话网格更有利于计算机存储数据和加快计算速度。结构化网 格据说计算速度快一些, 但是网格划分需要技巧和耐心。 非结构化网格容易生成, 但相对来说速度要差一些。 不过应该影响最大的是网格质量和网格数。非结构化 网格的最大优势便在于适应性强。 fluent 是目前国际上比较流行的商用 cfd 软件包,在美国的市场占有率为 60%。举 凡跟流体,热传递及化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、 先进的数值方法以及强大的前后处理功能, 在航空航天、 汽车设计、 石油天然气、 涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。 其在石油天然气工业上的应用包括: 燃烧、 井下分析、 喷射控制、 环境分析、 油气消散/聚积、 多相流、 管道流动等等。 fluent 的软件设计基于 cfd 软件群的思想,从用户需求角度出发,针对各种复杂流动的 物理现象,fluent 软件采用不同的离散格式和数值方法,以期在特定的领域内 使计算速度、 稳定性和精度等方面达到最佳组合,从而高效率地解决各个领域的 复杂流动计算问题。基于上述思想,fluent 开发了适用于各个领域的流动模拟 软件, 这些软件能够模拟流体流动、 传热传质、 化学反应和其它复杂的物理现象, 软件之间采用了统一的网格生成技术及共同的图形界面, 而各软件之间的区别仅 在于应用的工业背景不同,因此大大方便了用户。phoenics 是英国 cham 公司开发的模拟传热、流动、反应、燃烧过程的通用 cfd 软件,有 30 多年的历史。网格系统包括:直角、圆柱、曲面(包括非正交和运动网格,但在其 vr 环境 不可以)、多重网格、精密网格。可以对三维稳态或非稳态的可压缩流或不可压缩流进行模 拟,包括非牛顿流、多孔介质中的流动,并且可以考虑粘度、密度、温度变化的影响。在流 体模型上面,phoenics 内置了 22 种适合于各种 re 数场合的湍流模型,包括雷诺应力模型、 多流体湍流模型和通量模型及 k-e 模型的各种变异,共计 21 个湍流模型,8 个多相流模型, 10 多个差分格式。 phoenics 的 vr(虚拟现实)彩色图形界面菜单系统是这几个 cfd 软件 里前处理最方便的一个,可以直接读入 pro/e 建立的模型(需转换成 stl 格式),是复杂几 何体的生成更为方便,在边界条件的定义方面也极为简单,并且网格自动生成,但其缺点则 是网格比较单一粗糙,针对复杂曲面或曲率小的地方的网格不能细分,也即是说不能在 vr 环境里采用贴体网格。另外 vr 的后处理也不是很好。要进行更高级的分析则要采用命令格 式进行,但这在易用性上比其它软件就要差了。 另外,phoenics 自带了 1000 多个例题与验证题,附有完整的可读可改的输入文件。其中就 有 cham 公司做的一个 pdc 钻头的流场分析。phoenics 的开放性很好,提供对软件现有模型 进行修改、增加新模型的功能和接口,可以用 fortran 语言进行二次开发。 cfx : cfx 是由英国 aea 公司开发,是一种实用流体工程分析工具,用于模拟流体流动、传热、 多相流、化学反应、燃烧问题。其优势在于处理流动物理现象简单而几何形状复杂的问题。 适用于直角/柱面/旋转坐标系,稳态/非稳态流动,瞬态/滑移网格,不可压缩/弱可压缩/ 可压缩流体,浮力流,多相流,非牛顿流体,化学反应,燃烧,nox 生成,辐射,多孔介质 及混合传热过程。cfx 采用有限元法, 自动时间步长控制,simple 算法,代数多网格、iccg、 line、stone 和 block stone 解法。能有效、精确地表达复杂几何形状,任意连接模块即可 构造所需的几何图形。在每一个模块内,网格的生成可以确保迅速、可靠地进行,这种多块 式网格允许扩展和变形,例如计算气缸中活塞的运动和自由表面的运动。 滑动网格功能允 许网格的各部分可以相对滑动或旋转, 这种功能可以用于计算牙轮钻头与井壁间流体的相互 作用。cfx 引进了各种公认的湍流模型。例如:k-e 模型,低雷诺数 k-e 模型,rng k-e 模 型,代数雷诺应力模型,微分雷诺应力模型,微分雷诺通量模型等。cfx 的多相流模型可用 于分析工业生产中出现的各种流动。 包括单体颗粒运动模型, 连续相及分散相的多相流模型 和自由表面的流动模型。 cfx-tascflow 在旋转机械 cfd 计算方面具有很强的功能。它可用 于不可压缩流体,亚/临/超音速流体的流动,采用具有壁面函数的 k-e 模型、2 层模型和 kato-launder 模型等湍流模型,传热包括对流传热、固体导热、表面对表面辐射,gibb’s 辐射模型,多孔介质传热等。化学反应模型包括旋涡破碎模型、具有动力学控制复杂正/逆 反应模型、flamelet 模型、nox 和碳黑生成模型、拉格朗日跟踪模型、反应颗粒模型和多组 分流体模型。cfx-turbogrid 是一个用于快速生成旋转机械 cfd 网格的交互式生成工具,很 容易用来生成有效的和高质量的网格。现在需要自定义材料的粘度,已经编辑了一个小程序,具体步骤应该怎样做 啊,请帮忙。程序如下 在记事本中编辑的,另存为“visosity1.c& #include &udf.h& define_property(cell_viscosity, cell, thread) { real mu_ real rate=cell_strain_rate_mag(cell, thread); real temp=c_t(cell, thread);mu_lam=1.e12; if(temp&855.) { if(rate&1.0e-4 && rate&1.e5) trial=./rate*log(pow((rate*exp(17440.46/temp) /1.),0.2817)+pow((1.+pow((rate*exp(17440.46/ temp)/1.),0.5634)),0.5)); else if (rate&=1.e5) trial=128.3*log(pow((exp(17440.46/temp)/ 1.),0.2817)+pow((1.+pow((exp(17440.46/temp)/ 1.),0.5634)),0.5)); else trial=1.283e11*log(pow((exp(17440.46/temp)/ 1.),0.2817)+pow((1.+pow((exp(17440.46/temp)/ 1.),0.5634)),0.5)); } else if(temp&=855.&&temp&905.) { if(rate&1.0e-4 && rate&1.e5) trial=./rate*log(pow((rate*4.7)+ pow((1.+pow((rate*4.4)),0.5))*pow(10.,-0.06 *(temp-855.)); else if (rate&=1.e5) trial=243.654*pow(10.,-0.06*(temp-855.)); else trial=1.47897e10*pow(10.,-0.06*(temp-855.)); } else if(temp&=905.) { if(rate&1.0e-4 && rate&1.e5) trial=12830./rate*log(pow((rate*4.7)+ pow((1.+pow((rate*4.4)),0.5)); else if (rate&=1.e5) trial=0.24365; else trial=1.47897e7; } if(trial&1.e12&&trial&100.) mu_lam= else if(trial&=1.) mu_lam=1.; else mu_lam=1.e12; return mu_ } 自定义粘度与温度和应变率有关,因此无法使用软件自带的粘度定义形式模型比较复杂,是在 pro/e 中建的模,然后用 igs 导入 gambit,不过这样 就产生了很多碎线和碎面并且在一些面交界的地方还存在尖角。 我曾经做成 功过把它们统统 merge 成一个虚面,中间设置了一个可以容忍尖角的参数, 也可以划分网格, 但把生成的 msh 文件导入 fluent 就会出错, 这是 virtual geometry 的原因还是因为尖角的原因还有,virtual geometry 和普通的 真实的几何体到底有什么区别好像最大的区别是 virtual geometry 不能 进行布尔操作,布尔操作(boolean operation)又是什么使用 virtual geometry 需要注意哪些问题 virtual geometry 是很头疼的问题。你把它们统统 merge 成一个虚面 按理说全是虚的也是可以算的。可能是因为尖角的原因,虚实最大差别:是 virtual geometry 不能进行布尔操作,boolean operation 即是并 对于复杂外形的网格生成,不可避免的会用到 virtual geometry,virtual face ,和 virtual edge 等, 1。作网格的时候,把所有的面全部合成一个虚面的做法不好,特别是对于 复杂外形的网格生成, 你最好在模型变化剧烈的地方多分几个面,这样会更 有效的控制网格能够在模型表面曲率比较大的地方能够生成规则的结构或 者非结构网格。 2 对于你输入 gambit 的时候产生很多碎片的问题,你可以适当的把 proe 里 面的模型精度和它的公差降低,因为 gambit 的建模工具精度本事就不高。 3。布尔运算就是对于面与面,体与体的联合,相减等运算。这个在所有的 cad 建模过程中是经常见到的问题。 4。对于虚体生成的计算网格,和实体生成的计算网格,在计算的时候没有 区别,关键是看你网格生成的质量如何,与实体虚体无关。 我在作复杂模型计算的时候,大部分都是用的虚体,特别是从其他的建模软 件里面导进来的复杂模型,基本上不能够生成实体。 至于计算的效果如何,那是你对于 fluent 的设置问题和网格的质量问题, 与模型无关。 可以用 gambit 里面的 check 功能检查一下你的网格质量,看看质量怎么样在 fluent 中会出现这么几个压力: static pressure (静压) dynamic pressure (动压) total pressure (总压) 这几个压力是空气动力学的概念,它们之间的关系为: total pressure(总压)= static pressure(静压 z) + dynamic pressure (动压) 滞止压力等于总压(因为滞止压力就是速度为 0 时的压力,此时动压为 0.) static pressure(静压)就是你测量的,比如你现在测量空气压力是一个 大气压而在 fluent 中,又定义了两个压力: absolute pressure(绝对压力) relative pressure(参考压力) 还有两个压力: operating pressure(操作压力) gauge pressure(表压) 它们之间的关系为: absolute pressure (绝对压力) operating pressure = (操作压力) + gauge pressure (表压) 上面几个压力实际上有些是一一对应的,只是表述上的差别,比如: static pressure(静压) gauge pressure(表压) 定义操作压力 对于可压缩流动: 把操作压力设为 0 把表压看作绝对压力1)coupled 是耦合的意思,指同能量方程一起求解,而 segrated 是动量方 程、压力方程和能量方程分开单独求解,迭代求解。一般能用耦合的时候尽 量用,精度高。而分段并行求解一般精度低。 2)coupled solver 从 rampant 发展来的,是与 nasa 合作开发的,适合于计 算高马赫数(跨音和超音) ,为了克服低速下 numeric stiffness,采用了 preconditioning 方法。couple implict 内存耗费大,一般为 segregated 的 1.5 倍以上,you need powerful computer!segregated solver 从 uns 发展而来,是基于 simple 算法,更适合于亚音场计算,收敛速度快,内存 少。 3) fluent rampant 是密度基时间推进法,故适合求解高速流动,也是这 几个商用软件中唯一的密度基算法,但求解低速时一定要用 preconditioning。 fluent uns 同其他商用软件如 cfx4,5,tascflow,star-cd 一样都属于 压力基方法,适用于低速不可压流动。发信人: stipulation (华健哥~闷声大发财), 信区: numcomp 标 题: 建议大家用 fluent 网格最好用四面体网格 发信站: bbs 水木清华站 (thu apr 4 22:27:50 2002)我最近一直忙于我得论文 是有限体积求解 n-s 方程的,结构网格 我鼓捣鼓捣程序的核心,特别是计算通量的时候 处理单位元面积,体积的算法的时候,想到 fluent 的非结构网格 我感觉如果是四面体网格,或者面元是三角形网格 应该计算起来误差小 我不知道事实上是不是这样的阿 简单说,结构化网格几乎处理的是六面体但愿,和四边形面元 计算面元,通过两个相邻边的差积的平均,这样有的网格划分如果质量不是很好 (正交性不好),造成的误差较大 而三角形网格就没有这个问题 因此我推想,如果 fluent 内处理有限体积的思想也是如此 那么三角形网格的计算误差应该比混和型(存在四边形面元)的要小 不知道是不是酱紫的,我做的用到 fluent 都在一些工程问题上,需要的精度不是很高 如果那个大侠做一些诸如湍流的模拟,模拟流场细微结构,可以检验一下我说的对不 对 -不一定吧,具我所知,六面体的网格在收敛的性能上明显比四面体网格要好。只要是 其网格质量比较好的话。还有在 后处理时,四面体网格的速度场的方向比较乱。个人认为高质量的六面体网格更加适 合 有限体积法的求解。在湍流边界层的处理时,六面体网格的优点更加明显。 但是在对复杂形状的网格划分时,如何生成高质量的六面体网格是比较困难的。四面 体 网格的适应性比较强,生成网格比较容易。 乱。 【 在 stipulation (华健哥~闷声大发财) 的大作中提到: 】 : 我最近一直忙于我得论文 : 是有限体积求解 n-s 方程的,结构网格 : 我鼓捣鼓捣程序的核心,特别是计算通量的时候 : 处理单位元面积,体积的算法的时候,想到 fluent 的非结构网格 : 我感觉如果是四面体网格,或者面元是三角形网格 : 应该计算起来误差小 : 我不知道事实上是不是这样的阿 : 简单说,结构化网格几乎处理的是六面体但愿,和四边形面元 : 计算面元,通过两个相邻边的差积的平均,这样有的网格划分如果质量不是很好 : (正交性不好),造成的误差较大 : 而三角形网格就没有这个问题 : ................... -※ 来源:·bbs 水木清华站 smth.org·[from: 202.114.22.210] 发信人: stipulation (华健哥~闷声大发财), 信区: numcomp 标 题: re: 建议大家用 fluent 网格最好用四面体网格 发信站: bbs 水木清华站 (fri apr 5 21:18:57 2002)是 你说的有道理 可能我一直作比较复杂的外形几何体的模拟 所以我开始说的就默认了很难生成简单的高质量的六面体网格的情况 当然,诸如很规则的边界外形的流场,能做出高质量的六面体网格 肯定是六面体网格为首选 【 在 xiaoruofu (苦啊) 的大作中提到: 】 : 不一定吧,具我所知,六面体的网格在收敛的性能上明显比四面体网格要好。只要 是 : 其网格质量比较好的话。还有在 : 后处理时,四面体网格的速度场的方向比较乱。个人认为高质量的六面体网格更加 适合 : 有限体积法的求解。在湍流边界层的处理时,六面体网格的优点更加明显。 : 但是在对复杂形状的网格划分时,如何生成高质量的六面体网格是比较困难的。 四面体 : 网格的适应性比较强,生成网格比较容易。 : 乱。一.边界层 边界层是指定与边或者面相邻区域的网格接点的距离,目的是控制网格密度,从而 控制感兴趣区域计算模型的有用的信息量。 例如:在一个液体流管中,我们知道靠近壁面处的速度剃度大,而中心处的速度剃 度小,为了使得壁面处的网格密而中心处的网格稀疏,我们就在壁面处加一边界层。 这样我们就能控制网个密度。 要定义一个边界层,你要定义以下参数: 1)边界曾依附的边或者面 2)指定边界层方向的面或者体 3)第一列网格的高度 4)相邻列之间的比例因子 5)总列数,指定了边界层的深度 同时,你也可以指定一个过度边界层。要指定一个过度边界层,你需要定义以下参 数(过度模式,过度的列数)1)生成边界层 需要定义以下参数: i)size:包括指定第一列的高度和相邻列的比例因子 ii)internal continuity : 当在体的某个面上施加边界层时,gambit 会把边界层印在与这个面相邻的所有面上,如果在体 的两个或者更多的面上施加边界层,那么边界层就有可能重叠,internal continuity 这个参 数就决定了边界层如何重叠 当选择 internal continuity 时,gambit 不会在相邻的面上互相施加边界层 否则就会在相邻的面上互相施加边界层 具体可以看 guide 的图示: 同时这个参数还影响施加了边界层的体可以采用何种方式划分网格 corner shape : gambit 允许你控制 conner(即边界层依附的的两条边的连接点处)附近区域网格的形状 iii)transition characteristics 需要定义以下两个参数: transition pattern 指的是边界层远离依附边或者面那一侧的节点的排布情况 number of transition rows 这个列数肯定要小于前面指定的那个列数。 iv)attachment entity and direction 指定方向非常重要,可以通过鼠标和 list 对话框来完成。 二)边划分网格 1)mesh edges(在边上生成节点) 你可以在一个模型的任何一条边上或者所有边上生成网格节点或者对其进行划分而不生成网格 节点。 当你对边进行划分时,只是在边上按照指定的间距进行划分,而不生成网格;如果对其进行网 格化时,gambit 按照指定的间距在边上生成节点。 需要定义以下参数: i)指定要划分的边 soft-link:指定这个参数时,能够在对某一边 grading 或者 meshing 时,同时应用到与这条边 link 的其他边上。指定 soft-link 的状态。 ①form 在指定相联的边时,在边之间形成一“链”,没条边只能属于某一个“链”,当你包含 的边属于另外一个“链”时,gambit 会把那个已经存在的“链”打断。 ②maintain 保留所有与指定边相联的“链” ③break 当你包含的边属于另外一个“链”时,gambit 会把这条边从&链&中移开,同时不会打 断那个“链” reverse:用于改变边的方向 ii)划分策略 non-symmetric schemes:(划分是相对于边中心对称的,任何相邻的两间距之比是一个常数 r, 所不同的是,每种划分策论它决定这个常数 r 的方式不同),下面六种非对称方法中的前五种 的 r=f(l,n,l1,ln),其中 l,表示边的总长,n,表示分成几段,l1 表示第一段的长度,ln 表示 第二段的长度),而第六种方法 r=f(l,n,x),其中 x 为用户定义参数。 successive ratio 参数:r first length last length first last ratio last first ratio exponent ( 不可以用 double-side) 关于 double-side:当选择 double-side 时,gambit 把边分成两个部分,然后对每个部分进行 划分,当划分的段数为偶数时,gambit 在边的中点处有一个节点,当是奇数时,在中间有一间 距。symmetric schemes(两种方法的不同点在于网个节点沿着边的分布方式不同) bi-exponent (先把边等分成两份,然后在每份上运用 exponent) x&0.5 节点在中心处密集 x=0.5 节点在整条边上的密集度一样 x&0.5 节点在两端点处密集 bell shaped iii)网格节点间距 iv)划分网格选项2)element type(单元类型) 2 node 3 node 当选择 2 node 线单元时, 每条边的节点都是面或者体网格单元的 conner 点, 然而当选择 3 node 线单元时,每三个边网格节点只有两个是面或者体网格单元的 conner 点。 3)link/unlink edge meshes 当你两条边或者多条边 link 时,grade 或者 mesh 一条边时,其他相 link 的边也会按照相同的 参数进行 grade 或者 mesh。 4)split meshed edge split a real or virtual edg 是 it 把这条边 split 成两条 virtual 边,共享一 virtual 点! 三.面划分网格 1)网格面 你可以对模型中的一个或者多个面进行网格划分 需要定义以下参数: i)指定要网格化的面 gambit 允许指定任何面, 面的形状和拓扑特征以及面上的 vertex 的类型,最终决定了可以采取 的网格划分策略 ii)划分网格策略 单元类型 (指定了用于划分面网格的单元的形状) 四边形网格单元 三角形网格单元 四边形/三角形混合网格单元 类型(指定了单元在面上的模式,以上指定的单元类型与下面要指定的 type 相关) map (产生规则的结构化网格) submap (把一个非 mappable 面分成几个 mappable 面,从而在每个区域产生结构化网格) pave (产生非结构化网格) tri primitive (把一个三边形面分成三个四边形部分,在每个部分生成结构化网格) wedge primitive (在楔形面的顶点产生三角形网格单元,从顶点往外生成发散性的网格) 上面两者可以有下面的组合,⊙表示可用的组合 elements type | quad tri quad/tri map | ⊙ ⊙ submap | ⊙ pave | ⊙ ⊙ ⊙ tri primitive | ⊙ wedge primitive | ⊙ 每种可用的组合在给定的面上产生特定的网格节点,但是没种组合都有自己的限定条件,决定 它能否用于某个面的划分。 当你选定某个面是,gambit 自动计算其形状和拓扑特征以及节点类型,从而推荐你划分策略, 当你选择多个面时,显示推荐的划分策略是针对最后指定的那个面的,你可以强制使用自己定 义的网格划分策略。 下面介绍每种组合: ①map-quad: 用于边大于或者等于四的面,并且面要满足 mappable 条件:如下 vertex:面上必须要四个 end type 点,其他的点都是 side type.(gambit 决定自动推荐那种 划分策略根据的是这一点) 注意: 如果一个面由两条边组成,并且每条边都自成封闭,那么 gambit 会自动采用 quad-map 策略,即使在逻辑上不是 长方形。比如一个圆柱面。 如果你强制使用 quad-map,那么 gambit 计算 vertex,如果不满足条件,则试图改变 vertex 类 型,从而满足条件。 edge mesh intervals :如果你在网格面之前,对面上的边进行了划分或者网格化,那么要采用 map-quad 进行网格话,则这个逻辑上的四边形的对应边的单元数应该相等 ②quad/tri-map (主要用于狭窄的,两条边组成的小面) 规则: vertex: 面的尖点处的点类型为 trielment,其他的点为 side edge mesh intervals: 规则与上类似。 ③submap meshing scheme/quad 规则: vertex:面上的点只能包含这些 end, side, corner, and reversal vertices, 同时 ne=4+nc+2nr, 其中 ne 为 end 点的数目,nc 为 corner 点的数目,nr 为 reversal 点的数目. edge mesh intervals ④quad-pave 规则: vertex:没有什么限制 edge mesh intervals :如果你在网格化之前对所有边进行划分,那么在所有边上的总共划分 数应该为偶数 ⑤tri-pave 没什么限制条件、 ⑥quad/tri-pave 当你使用 quad/tri-pave 策略时,gambit 主要是采用四边形网格单元,但是在拐角处用三角形 单元。你也可以把拐角处的节点转化成 trielement. 规则: vertex:没有什么要求,但是你可以强制让它在拐角处生成三角形或者四边形单元,(通过转化 节点类型) ⑦tri primitive /quad 三角形面的划分,任何三角形的每边可以包括不止一条边。 规则: vertex: 三个顶点必须是 end vertex,其他的是 side vertex⑧wedge primitive 在三边面上生成发散性网格,两个顶点必须是 end vertex,第三个顶点为 trielement 在 trielement 点两侧边上的单元数应该相等,如果你在划分面网格前划分边的话 iii)节点间距离 iv)选项 2)移动面上网格节点 3)smooth face meshes 你可以对一个面或者多个面上的网格节点调整位置,从而改进面上节点的一致性 策略: l-w laplacian centroid area winslow 4)set face vertex type i)specifying the face 指定点所依附的面) 点是依附在面上的,所以要指定一个点,必须指定这个点依附的面,每个点都有可能有好几种 类型,按照它所依附的面不同 ii)指定点的类型(这些点的类型按照下面几点有所不同) 第一:面网格线相交于点的数量 第二:与点邻近的边之间的角度 第三:能够用于的网格划分策略 注:当采用 pave 网格策略时,忽略点的类型 end side corner reversal trielement notrielement5 )set face element type 6 link/unlink face meshes 四)体网格划分 1)划分 i)volume(s) to be meshed 选定一个体,体的形状和拓扑特征以及面上的点的类型最终决定了可采用的划分类型和策略 ii) meshing scheme 第一:定义元素类型 hex 六面体 hex/wedge 六面体和楔体 tet/hybrid 四面体 第二:指定划分策略 ①map/hex 产生规则的结构化的六边形网格单元 volume mappability criteria may be stated as follows: to be mappable, a volume should contain six sides, each of which can be rendered mappable by the correct specification of vertex types 把非 mappable 转换成 mappable 的 方法: pentagonal prism vertex-type specification cylinder virtual edge-split clipped cube virtual face collapse ②submap/hex 把一个不是 mappable 的体划分为 mappable 区域,在各个区域中产生规则的结构 化的六边形网格单元 满足下面的要求 each face must be either mappable or submappable opposing submappable faces must be configured consistently with respect to their vertex types.③tet primitive /hex 把一个四面体分成四个六面体区域,在每个区域产生结构化网格④cooper /hex(hex/wedge) 对指定的源面上的节点模式进行扫掠,从而形成体网格 把一个体看成是一个或多个逻辑 cylinders,每个 cylinders 都包括一个桶状和两个盖(源面)at least one face is neither mappable nor submappable. all faces are mappable or submappable, but the vertex types are specified such that the volume cannot be divided into mappable subvolumes ⑤tgrid/(tet/hybrid) 主要采用四面体单元,但是在恰当的地方也用六面体或者,锥体,楔体 等单元 ⑥stairstep /hex iii)mesh node spacing iv)meshing optionsgambit modeling guide {1}introduction {2}creating the geometry一.general operations 1)labeling entities item real entity virtual entity faceted entity vertex vertex v_vertex f_vertex edge edge v_edge f_edge face face v_face f_face volume volume v_volume f_volume group group n/a n/a coordinate system c_sys n/a n/a 默认的命名规则:代表实体类型名称(如 vertex)+.+十进制整数 example:volume.6 如果是 virtual 和 faceted 实体则在前面加前缀“v_”和“f_” 整数的规则:创建的下一个实体的整数至是当前存在的相同类型实体的整数值加 1 2)specifying entities to select entities that share a common lower-topology entity, pick the lower-topology entity multiple times. for example, to pick three faces that share a common edge, pick the edge three times. 3)坐标系统 i)定义局部坐标系统 a)指定参考坐标系统 b)定义相对于参考系统的三坐标轴的参数 4)moving, copying and aligning entities i)moving (是以指定的实体为 parent) a)translate 以实体现在的位置为基准,通过定义移动的距离数值来移动 b)rotate 以某个定义的轴旋转实体 c)reflect 以某个定义的对称平面对称实体 d)scale 以特定的比例因子放大缩小试题 ii)copying (是以前面产生的为 parent) if you create two copies of a rectangular brick and specify that the copies are to be translated in the x, y, and z directions, gambit translates the first copy relative to the parent brick and translates the second copy relative to the first copy 只有&线&在拷贝时才有 copy mesh option iii)对齐是以存在的点为基准的(relative to vertices) 有下面三步骤: ①translate 相对与整体坐标系不变方向的移动实体 ②rotate 改变实体的方向,通过旋转使得所选的两个点共线 ③plane-align 绕所选的两个点形成的向量旋转,使得共面 二.vertex 1)生成点 i)create real vertex(只产生 real vertex) 定义点在坐标系统中的位置 在网格中 ctrl+right click 生成的也为 real 点 ii)create vertex on edge (可以产生 real or virtual vertex) 生成的 real vertex 是独立于边的,其可以进行“move&等操作 生成的 virtual vertex 是于边相关的,其不可以进行“move&等操作,除非选 中”connnected geometry“ iii)create vertex on face (可以产生 real or virtual vertex) 产生的点的性质同上 iv)create virtual vertex on volume virtual vertex 是与体相关的。 v) create vertices at edge intersections(可以产生 real or virtual vertex) vertices created by means of this command are not connected to either of the edges used to define the points of intersection. the types of edges (real or non-real) used to define the points of intersection do not affect the types of vertices 如果指定的两条边相交或者靠近在其中一条边的端点处,那么是否在交点处产生一个 点取决与选边的秩序。 2)slide virtual vertex 交互式的在 virtual vertex 宿主边或面上移动这个点 移动 virtual vertex 的目的就是改变与这个点想联的更高级拓扑实体的形状 3)connect/disconnect vertices i)connect vertices 先选择要连接的点(可以是 real and virtual vertex)——&选择连接的类型 ①specifying a real connection 删除所有同一个位置的点,只剩下一个,然后把保留下来的点连上与删除点有关的所 有更高级拓扑实体中(只能连接 real vertex) ②specifying a virtual (forced) connection 可以连接 real and virtual vertex 执行操作后,生成一个 virtual vertex 替换所指定的点,如果指定的点为一条边的端 点,那么生成一条 virtual edge 替换原来的边,同时生成的新边按照生成的点定位。 如果边与面或者体相联,那么生成一 virtual face or volume 替换原来的面或者体 ③specifying a virtual (tolerance) connection 与②相似,只是只能联结距离在指定范围之内的点 ④specifying a real and virtual (tolerance) connection ii)disconnect about real vertex gambit does not allow you to disconnect topology around a vertex that constitutes part of an individual face or volume 4) modify vertex color/label i)modify vertex color ii)modify vertex label 5)move/copy/align vertices6)convert vertices 把 non-real vertex 转变成 real vertex 7)7 summarize/check/query vertices and total entities topology 代表实体之间的空间关系. geometry 代表模型的靠近和形状特征 8)delete vertices 三.边 1)create edge i)create straight edge 生成 real edge 必须指定 real vertex 而生成 virtual edge 可以是任何 real 和 virtual vertex 的组合 host ii)create real circular arc method one:定义一个中心,再指定两个基本点(始点和末点,这两个点必须到中心点 等距) 可以指定否生成优弧还是劣弧 method two:指定圆弧上的三个点 method three:指定半径,起始角,结束角,中心点(optional。默认是以坐标系原点 为圆心),平面 iii)create real full circle method one:定义一个中心,再指定两个基本点(始点和末点,这两个点必须到中心点 等距) method two:指定圆上的三个点 iv)create real elliptical arc 指定 中心点 ,major 点,on edge 点 ,起始和结束角度 中心点到 major 点的距离为长半轴距离, 关于 on edge 点:specifies a vertex that lies on the edge of the full ellipse. if a vector drawn from the center vertex to the on edge vertex is at right angles to a vector drawn from the center vertex to the major vertex, then the distance between the center vertex and the on edge vertex exactly defines the length of the minor axis. v)create real conic arc you 应该指定以下参数:始点,最高点,末点,形状变量(椭圆线、抛物线,双曲线) 始点,最高点,末点决定了弧线的位置和方向,最高点决定了弧线是否按造始末点对 称(当最高点与始末点距离相等时对称) elliptical [0.01~050 parabolic 0.5 hyperbolic 0.50~0.99] vi)create real fillet arc(生成的是两段曲边当中的较小一条,曲边和两条指定边 相切) first: 指定两条边(可以是直边或曲边) second:在两条边上指定 selection points selection points(u)指的是选择点到线端点的距离,这个值对生成的 fillet arc 的 位置起到决定作用,有下面两重情况; ①指定的两条 edge 不相交 ②指定的两条 edge 相交 third: 指定半径 fourth:是否对两条边裁剪 gambit retains the edge segments that contain the selection points. vii)create real edge from vertices first: 指定点(real vertex,点决定了线的形状,只有始末点成为线的一部分) second: 选择方法 viii)revolve vertices 绕某指定的轴旋转 real or non-real vertex 生成 real circular arc edge ix)project edge on face 在一 real or virtual face 上投影一 real or virtual edge 产生一 real edge. 所产生的 edge 与面无拓扑上的和几何上的关系 2)connect/disconnect edges i)connect edges ①选择要 connect 的边(可以是 real or virtual edge) ②连接方式 .specifying a real connection 删除所有同一个位置的 edge,只剩下一个,然后把保留下来的 edge 连上与删除 edge 有关的所有更高级拓扑实体中(只能连接 real vertex) .specifying a virtual (forced) connection .specifying a virtual (tolerance) connection .specifying a real and virtual (tolerance) connection(实际上是对第二和第三 步操作的叠加,可以分别用第二和第三步操作来代替) preserve first edge shape : preserve split-edge shape : 比 preserve first edge shape 优先 ii)disconnect edges 有三种情况,边和边的两个端点一起分开,生成一条边和两个端点 边分开,共享原来的点 边和和指定的点分开 3)modify edge color/label 4) move/copy/align edges (详细见 move/copy/align entities) i)move/copy edges ii)align edges 5)split/merge edges i)split edge(split an existing edge into two real or virtual edges) 可以 split real or virtual edges,但是产生的边有以下规定 当 split real edges 时,可以产生 real or virtual edges 当 split non-real edges 时,只产生 virtual edges 步骤:一,指定要 split 的 edges 二,选择 split type real connected real disconnected virtual connected split real 边时,要指定用 real 还是 virtual 边代替,当用 real edged 代替时,要 指定在 split 点处是 real connected or real disconnected;当用 virtual edged 代替时,在 split 点处用 virtual vertex 点连接 split virtual 边时,只能选择 virtual connected,在 split 点处用 virtual vertex 点连接 三,指定 split 工具,是用 point ,vertex 还是 edge 去 split point:指定 u 值 vertex:可用来 split 一条边的点有以下限定 split real edge 时,指定的点必须是 real split virtual edge 时,指定的点可以是 real or non-real,这个点并不一定要在直 线上,你可以指定一 tolerance value . edge:在要 split 的边和充当 split 工具边之间的相交或靠近处,对目标边 split. retain:保留工具边不删除,默认是删除的 bidirectional:目标边和工具边在 connect 点处都 split ii)merge edges (virtual) merge two or more real and/or virtual edges into a single virtual edge. 有以下规则:每条边至少一个端点和其他边相连。一个连接点处不能有多于两条边想 联 6)convert edges converts one or more non-real (faceted and/or virtual) edges to real edges 保留与 convert 边有关的拓扑关系和网格。 同时 convert 边上的 non-real verticesare converted to real vertices. 7)summarize/check/query edges and total entities 8)delete edges近来在学 gambit,现把学习的笔记发上来。希望对大家有帮助,表表心意, 同时也是对这个论坛的支持!今天把 user&#39;s guide 一章发上来,以后陆续 会把其他的发上来 user&#39;s guide {1}introduction 一.format 1.graphic format1)control elements allow you to perform operations such as executing actions and operations, choosing from among a given set of options, and inputting alphanumeric data 2)toolpad command buttons located on the upper and lower right portions of the gui 2.layout format 二.font {2}starting gambit 一.startup command options 1)gambit -doc 启动本地网页浏览器打开用户手册 &example:gambit -doc 2)gambit -help 显示可用的启动选项 &example:gambit -help 3) gambit -dev (driver) 4) gambit -def (filename) 5) gambit -geom 按像素定义启动窗口大小 &example:gambit -geom )gambit -id (id) &example:gambit 系统此时会以默认的 default_id 给文件一个标识 or: gambit -id jxw 7) gambit -in (filename) gambit -res (filename) 9) gambit -new(默认的启动方式都是新文件) &example: gambit -id jxw -new=gambit -id jxw 10)gambit -old &example: gambit -id gambit_data/3_pipe -old note: gambit_data 目录必须在 ntx86 二.gambit file organization 1)session files .jou .trn .dbs 2)directory structure working directory 存放.jou .trn .dbs 文件的临时目录,程序保存退

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