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1、.实体入水模拟过程利用GAMBIT建立计算模型1启动GAMBIT，翻开对话框如图选择工作目录为D:GAMBIT working。图2首先建立等边三角形，单击Geometry Verte* Create Real Verte*，在Create Real Verte*面板的*、y、z坐标输入0,0,0，单击Apply按钮生成第一个点，按同样的方法建立点0.4,0,0。然后单击Geometry Edge Create Straight Edge，在Create Straight Edge面板中选择点1与点2，连接这两点省成线段。如图图3单击Edge面板中的Move/Copy Edges按钮，翻开如图
2、的面板，选择线段1，单击copy按钮，并选择Operation为Rotate，在Angle栏输入60，其他保持默认，单击Apply按钮。即旋转复制生成第二条线段。图3.2.3 4剩下的一条线段只需连接右侧两点即可，如图所示。图5创立三角形面。单击Geometry Face Create Face from Wireframe，在Create Face from Wireframe面板中利用Shift+鼠标左键框选等边三角形的三条边，然后单击Apply按钮创立面。6由于三角形面域的位置不对，所以还要对其位置进展调整。首先需将其旋转210度。单击Face面板中的Move/Copy Faces按钮，
3、在Move/Copy Faces面板中，选择面1face.1，单击Move并选择Operation为Rotate，在Angle栏输入210，其他保持默认，单击Apply按钮。其次，需要将三角形平移，在Move/Copy Edges面板中选择面1face.1，单击Move并选择Operation为Translate，在*与y栏分别输入3和8.4，单击Apply按钮完成平移操作，此时的视图窗口如图所示。图7建立矩形面域。单击Geometry Face Create Real Rectangular Face，翻开对话框如图，在Create Real Rectangular Face面板的Width
4、文本框和Height文板块中输入数值10，并选择Direction为+*+Y表示以坐标原点为矩形在左下角进展绘制，单击Apply按钮生成矩形面。图8至此，还需要绘制包裹三角形的外围区域。点击Geometry Face Move/Copy Faces在Move/Copy Faces面板中选择三角形面，单击Copy按钮，并选择Operation为Scale，设置Factor为1.5，其余保持默认设置，单击Apply按钮，生成了一个放大的三角形面域，然后将这个新生成的面域移动至适宜位置，即在Move/Copy Faces面板中选择face.3，单击Move并选择Operation为Translate
5、，在*与y栏分别输入-1.45和-4.1，单击Apply按钮，此时的两个三角形位置如图所示。图9对面域进展布尔运算操作。单击Geometry Face Subtract Face，翻开对话框如图，在第一行Face文本框中选取矩形面，第二行Face文本框中选择面3,放大的三角形，并选择Remain(保存面3)，单击Apply按钮，完成布尔操作。图10此时，大三角形的3条边都含有重合的边，可使用Edge面板中的Connect Edges按钮重合为一条。11将两三角形对应的顶点相连，单击Geometry Edge Create Straight Edge，顶点连接之后，单击Geometry Face
6、 Create Face from Wireframe，将两三角形的空隙处建立成三个梯形面域，如图所示。图12到这一步，大小三角形面域都已经不再需要，单击Geometry Face Delete Faces，选择face.1和face.3，单击Apply按钮删除，只保存face.2、face.4、face.5、face.6。计算网格的划分1首先对三个梯形面域face.4、face.5、face.6进展网格划分。单击Mesh Edge Mesh Edges，翻开Mesh Edges面板，如图，在面板中选取大三角的三条边，运用Intervalsize划分方法，并在左侧输入0.05。图单击Apply
7、按钮，生成所示的线网格。图2然后对连接两个三角形的3条边进展划分，在Mesh Edge面板中相关操作，在Edges中选择两三角形顶点的三条连线。选择完后设置Ratio为0.9，以Interval count的方式进展划分，并在左侧输入10，即划分为10个间隔，单击Apply按钮生成这三条边的线网格，如图所示。图3梯形面的线网格划分好后，进展梯形面的面网格划分，单击Mesh Face Mesh Faces，翻开Mesh Faces面板，选中这三个面，运用Quad单元和Map方法对该面进展面网格划分，其他保持默认值，单击Apply按钮即可，其生成的网格如图所示。图3.2.13 梯形面域的网格划分4
8、外围计算区域的网格划分。首先对矩形区域的四条边进展线网格划分，单击Mesh Edge Mesh Edges，在Edges中选取矩形的四条边，运用Interval size的划分方法，并在左侧输入0.1，单击Apply按钮，生成如图所示的线网格。图5单击Mesh Face Mesh Faces ，在Mesh Faces面板中选取大矩形面，运用Tri单元与Pave方法对该面进展面网格划分，其他设置保持默认，单击Apply按钮，生成的网格如图所示。图3.2.3 定义边界和区域1单击Zones Specify Boundary Types，在Specify Boundary Types面板中选择小三角
9、形的三条边定义为壁面条件WALL，命名为Dong-wall；选择矩形区域的左右和下边界，类型为WALL，命名为w-w；矩形的上边界，类型为PRESSURE_OUTLET，命名为p-out。如图所示。图2划分静区域和动区域，单击Zones Specify Continuum Types，在Specify Continuum Types面板中选择梯形面域face.4、face.5、face.6，类型为FLUID,命名为dong；将外围计算区域也定义为FLUID,命名为jing。如图所示。图3执行File E*port Mesh命令，输出网格文件，在文件名中输入shitiluoshui.mesh，并
10、选择E*port 2-D(*-Y)Mesh，确定输出的为二维模型网格文件。如图所示。图输出二维网格文件自此，在GAMBIT软件中，模型建立完毕，网格划分成功，边界定义之后，就可以生成Fluent软件进展仿真计算需要用的相关文件，为导入Fluent计算左做准备。GAMBIT中总共生成五个文件：mesh文件、jou文件、lok文件、trn文件。3.3 利用Fluent软件进展小球如水数值仿真计算求解计算的操作步骤如下：1） 启动Fluent软件。双击fluent6.3图标，弹出fluent version对话框，选择2d二维单精度计算器，单击Run按钮启动软件。如图所示。图2读入网格文件。执行Fi
11、le Read Case命令，读入划分好的网格文件shitiluoshui.msh，找到文件后，单击OK按钮确认3检查网格。执行Grid Check命令，网格读入后，一定要进展网格检查。注意最小体积一定不能为负值4网格比例设置。执行Grid Scale命令，弹出Scale Grid对话框，由于在GAMBIT中是按照m为单位1:1建立的几何模型，所以不需要重新定义网格的尺寸，直接单击Close按钮关闭对话框即可。5选择计算模型，设置求解器。执行Define Models Solver命令，弹出的Solver对话框，在Time中选择Unsteady，其他保持默认值，单击OK按钮。6选择多相流模型。
12、执行Define Models Multiphase.命令，在弹出的Multiphase Model对话框中选择VOF模型，其他保持默认值。7定义流体材料性质。执行Define Material命令。从Fluent6.3自带的材料数据库中调用water-liquidh2o，顺序单击Copy，Change/Create和Close按钮，完成材料的定义，如图所示。图3.3.3 材料设置对话框8定义根本相和第二相。执行Define Phases命令，在Phase列表框中选择Phase-1，定义为air，并在Name文本框中输入air代替原来的phase-1，选择Phase-2，定义为water-li
13、quid，并在Name文本框中输入water代替原来的phase-2，单击OK按钮。9设置操作环境。执行Define Operating Conditions命令，翻开Operating Conditions对话框，如图所示，选中Gravity，指定重力方向为Y轴，在Ym/s2右侧输入-9.81，即重力方向指向底部。同时选择Specified Operating Density选项，保持Operating Densitykg/m3为1.225，单击OK按键确认。图10设置边界条件。执行Define Boundary Conditions命令，弹出Boundary Conditions对话框。定
14、义p-out压力出口边界，单击set按钮，弹出如图所示的对话框，保持相对压力值Gauge Pressure为0，单击OK按钮。回到Boundary Conditions 对话框，选择phase为Water，再单击set按钮，在Pressure Outlet对话框中的Backflow Volume Fraction中输入0.图11设置网格运动。激活动网格并说明相关参数。执行Define Dynamic Mesh Parameters命令，在弹出的Dynamic Mesh Parameters对话框中勾选Dynamic Mesh 复选框，对话框自动展开如图所示，在Smoothing选项卡输入图示参
15、数，图勾选Remeshing，选中Size Function和Must Improve Skewness，在展开的对话框中，单击Mesh Scale Info，根据其中的参数，按照图所示的相对较小的参数输入，单击OK按钮。图3.3.7 参数设定12将以下信息用t*t的格式输出保存，用于此题中的边界函数。13执行Define Profiles命令，弹出Boundary Profiles对话框，如图所示。单击Read按钮，导出上部的t*t文件，单击Close按钮。图3.3.8 Boundary Profiles对话框14说明实体运动的流体区域。执行Define Dynamic Mesh Zone命令，弹出如图所示对话框，在Zone Names下拉列表框中选择dong-w，设置Type选框为Rigid Body，选择Meshing Options标签，将其中的Cell Height文本框设置为0.05，单击Create按钮。然后选择Zone Names下拉列表框
