Gambit及Fluent操作步骤图解.doc

现在PRO/E软件中建立燃烧室和气缸工作容积的三维图，并且以*.stp格式输出，在磁盘建立一个文件夹（比如在D盘建立一个名称为step的文件夹），将刚才的*.stp文件放在此文件夹下面。
桌面上打开Gambit图标，见图1。

图1
在菜单File下，点击Import > STEP，见图2。打开Import STEP File窗口，见图3。

图2

图3
找到并打开刚才的*.stp文件，如图4所示。

图4
使用2条边建立一个面，见图5。

图5
可以将本模型划分为两部分，打开Split Volume窗口，使用刚才建立的面将模型划分为2个部分，见图6。

图6
l 进行网格划分，先对上面的体积进行网格划分，由于其形状比较规则，所以可以使用6面体网格单元，见图7。然后对下面的体积进行网格划分，由于其形状不规则，所以选用4面体网格单元，见图8。全部网格划分完后，见图9。

图7

图8

图9
点击右下方的SPECIFY MODEL DISPLAY ATTRIBUTES，在其面板上的Mesh选项后点击off，即可关闭网格显示，但是此时模型网格已经划分了。

图10
边界条件的设置，分别选中需要设置的面，如本例中选中face4，将其名称设为movwall，类型设为wall，见图11. 选中face12，将其名称设为middle，类型设为INTERIOR，见图12.
选择face2和face3，将其名称设为cylinder，类型设为wall。

图11

图12

图13
指定体，分别设置模型的上部和下部为V2和V1，如图14和15.

图14

图15
以上模型网格设置好之后，将模型以*.msh格式输出，本例子以cylinder.msh输出，见图16。

图16
打开FLUENT图标，在FLUENT Versions窗口中选择3d，见图17。

图17
分别选择File>Read>Case，找到前面输出的cylinder.msh文件，选择并打开，见图18。

图18
在Surface菜单下选择Zone，打开Zone Surface控制面板，

图19
分别选中V1和V2，然后单价Create，即可建立它们的表面，见图20。

图20
在Display菜单下选择Grid…，打开Grid Display控制面板，在Surface下选择V1和V2，点击Display，即可显示前面的网格图，见图21和22。

图21

图22
在菜单栏Grid下，点击Check，即可显示模型网格的一些信息，见图23。

图23
在菜单栏Grid下，点击Scale，打开Scale Grid控制面板，在其上改变尺寸的单位，有m改为mm，然后点击Scale，见图24.

图24
在菜单栏Define下，依次点击Models>Solver，打开Solver控制面板，设置如图25所示的参数。

图25

在Define菜单栏下，依次点击Models>Energy，选中Energy Equation之前的方框，即可开启能量方程模型，见图26.

图26
在菜单栏File下，依次点击Import>CHEMKIN Mechanism…，打开CHEMKIN Mechanism Import控制面板，如图27，分别通过Gas Phase CHEMKIN Mechanism File、Gas Phase Thermodynamic Database File、Transport Property Database File下面方框后面的Browse找到气相动力学文件、气相热力学文件、输运数据，见图27。然后点击Import，即可将正庚烷化学反应机理导入到FLUENT中。

图27
在菜单栏Define下，依次点击Dynamic Mesh，打开Dynamic Mesh Parameters…对话框，点击Dynamic之前的方框，开启动网格对话框，见图28。图29~32为动网格参数设置。

图28

图29

图30

图31

图32
在菜单栏Define下，依次点击Dynamic Mesh，打开Dynamic Mesh Zones…对话框，如图33.
图33~37为动网格参数设置情况。

图33

图34

图35

图36

图37
上述参数设置完成后，将模型保存，文件的名称自动设为cylinder.cas，见图38。

图38
在菜单栏Define下，依次点击Models>Viscous…，打开Viscous Models控制面板，设置如图39所示的参数。

图39
在菜单栏Define下，依次点击Models>Species>Transport and Reaction…，打开Species Models控制面板，设置如图40所示的参数。

图40
点击图40中Mixture Material后面的Edit…，打开Material控制面板，在Density后面选ideal-gas，如图41所示。。

图41
在菜单栏Define下，依次点击Models>Species>autoignition，打开Autoignition Model，设置如图42所示的参数。

图42
在菜单栏Define下，依次点击Models>Species>NOx…，打开NOx Model，其参数设置见图43~44。

图43

图44
在菜单栏Define下，依次点击Models>Species>Soot…，打开Soot Model，选择One-Step模型，使用默认的参数，见图45。

图45
在菜单栏define下，依次点击Models>Discrete Phase，打开Discrete Phase Model控制面板，见图46～47。设置如图所示。

图46

图47
在菜单栏define下，选择Injections,打开Injections控制面板，见图48。

图48
点击Create,打开Set Injection Properties控制面板，分别创建injection-0,injection-1,injection-2,injection-3。除Point Properties选项外的设置见图49.～52。

图49

图50

图51

图52
injection-0,injection-1,injection-2,injection-3中Point Properties选项的设置如表1所示。

injection-0
injection-1
injection-2
injection-3
X-Position(m)
5e-05
0
-5e-05
0
Y-Position(m)
0
5e-05
0
-5e-05
Z-Position(m)
0.115
0.115
0.115
0.115
Temperature(k)
450
450
450
450
Start Time(s)
0.01325
0.01325
0.01325
0.01325
Stop Time(s)
0.01491667
0.01491667
0.01491667
0.01491667
X-Axis
2
0
-2
0
Y-Axis
0
2
0
-2
Z-Axis
-1
-1
-1
-1
Velocity Mag.(m/s)
40
40
40
40
Cone Angle(deg)
15
15
15
15
Radius(m)
0.00016
0.00016
0.00016
0.00016
Total Flow Rate(kg/s)
0.0025
0.0025
0.0025
0.0025
Min. Diameter(m)
5e-05
5e-05
5e-05
5e-05
Max.Diameter(m)
0.00015
0.00015
0.00015
0.00015
Mean Diameter(m)
0.00011
0.00011
0.00011
0.00011
Spread Parameter
0.6
0.6
0.6
0.6
Number of Diameters
10
10
10
10
表1
在菜单栏Solve下，点击Mesh Motion…,打开Mesh Motion控制面板。设置步长为66，再点击Preview。如图53所示。

图53
在菜单栏Solve下，依次点击Moniters>Volume，打开Volume Monitors控制面板，见图54。在其上设置4个体监测。分别监测p、t、nox、soot。图55~58为其参数设置图。

图54

图55

图56

图57

图58
在菜单栏File下，依次点击Write>Autosave…，打开Autosave控制面板，设置每2步保存依次.cas和.dat文件。如图51所示。

图51
在菜单栏Solve下，依次点击Initialization>Initialization…，打开Solution Initialization控制面板，对初始组分进行参数值的设定，如图52。

图52
在菜单栏Solve下，点击Iterate…，即打开Iterate控制面板，在上面输入需要计算的步长，见图53。
图53