GAMBIT网格生成技术详解及其在CFD中的应用

本文主要探讨了基于GAMBIT的网格生成技术，这是一种面向流体仿真计算的专业前处理器软件，由梁荣亮和过学迅两位作者在武汉理工大学汽车工程学院合作完成。GAMBIT以其独特的建模能力和强大的网格划分功能，能够在处理复杂的流体力学(CFD)问题时，根据不同的物理模型灵活选择合适的网格，确保网格能准确适应曲面边界，从而提高计算精度。 文章详细介绍了GAMBIT支持的六种网格划分技术，这些技术包括统一贴体网格、非结构化网格和结构/非结构混合网格。传统的一体化贴体网格在处理不规则边界时显得力不从心，而非结构化网格的优势在于其几何灵活性，能够适应任意复杂边界形状，且其随机数据结构有利于网格自适应，无需额外求解方程，这在解决复杂区域的传热和流动问题上具有显著优势。 GAMBIT作为一款前处理软件，与专业的CFD软件如FLUENT、FIDAP、POLYFLOW和ANSYS等高度兼容，特别适用于需要考虑边界层效应的粘性流场模拟。它能够智能地根据选定物体的拓扑特性和形状，自动选择最合适的网格划分算法，生成包含边界层的高质量结构化和非结构化混合网格，从而提升计算效率和准确性。 在使用GAMBIT进行网格划分时，用户需要设置两个关键参数：元素形状和网格划分类型。元素形状决定了网格的基本构成单元，而网格划分类型则是指明采用的具体算法。通过精细配置这些参数，用户能够定制出最适合特定问题的网格解决方案。 这篇文章为理解和应用GAMBIT的网格生成技术提供了深入的分析和实用指导，对于CFD工程师和研究人员来说，理解和掌握这项技术对于优化数值模拟结果和提高计算性能至关重要。