基于Fluent的某隧道排烟设计+文献综述(10)
图 3.2 某隧道截取段入口坐标点 图 3.3 某隧道截取段入口线的形成过程
在各坐标点确定之后，将相应的点使用合理的方式连起来。如：需要形成直线，可以使用工具栏中创造直线的选项连接底部两个点，在“Vertices”中选中直线的两个端点（0，0，0）和（7.5，0，0），然后按“Apply”按钮即可生成直线；需要生成弧形线，可通过工具栏中的“Arc”选项，选中（0，0，0）、（-1.2，2.75，0）与（0，4.5，0）这三个点，最后选择“Apply”按钮即可生成弧线。我所建立的模型中只有直线与弧线两种类型。因此，依据上面两种方法能将模型的各点连成线。在Gambit中将点连接形成线，见图3.3与3.4。
图 3.4 某隧道截取段整体线的形成
在线形成之后，需要创造各个面。在Gambit中选择“Create Face From Wireframe”，然后再选要形成面所需的线，最后选择“Apply”按钮即可生成面，见图3.5。该长公路隧道截取段的模型一共有吹冰个面。由于隧道顶部有排烟口，因此当排烟口的面形成之后，要在顶部整个面内去除排烟口，可通过“Geometry”下“Face”选项中的“Subtract Real Faces”命令执行。为了在后面Fluent的求解计算中能看清排烟口范围内的速度与温度的变化要保留排烟口。
图 3.5 某隧道截取段整体面的形成
面形成之后就要生成体，该隧道模型一共有两个整体：第一个整体是隧道，第二个整体是火源，见图3.6。在体形成之后要将火源从隧道整体中去除，可以通过“Geometry”下“Volume”选项中的“Subtract Real Volumes”命令执行。同样为了之后的研究要保留火源这一整体。
图 3.6 某隧道截取段整体模型体的形成
对模型进行网络划分，所建立的隧道模型是三文模型，在划分网格时可以跳过边网格的划分而直接开始划分面的网格。
首先划分的是隧道进出口的网格，根据设计思路，一旦隧道内发生火灾将通过射流风机进行纵向通风，同时，开启排烟口将烟气排出。因此，在数值模拟研究过程中要注意进出口流场的变化，将进出口的网格设置为结构化的四边形网格，节点间距设为0.8。隧道模型中排烟口是我们研究的重点对象，因此，在对排烟口进行网格划分时，要将其划分密集一些；将其网格设置为结构化的四边形网格，节点间距设为0.2，见图3.7。接着是其他面的网格划分，由于之前有部分面已划分完成因而限制了部分其他面的划分。在“Elements”中选项“Quad”不变的前提下，可将部分面的“Type”改为“Pave”即生成非结构化的四边形网格，这样可以解决之后其他面的网格生成问题。在对隧道模型的面网格划分时，最好将网格划分为四边形，即“Elements”中选“Quad”；如果在面网格划分时就使用到“Tri”即三角形网格，那么在后面划分模型的体网格时，增加了其网格生成的难度。
图 3.7 排烟口网格划分
面网格划分完成后就要进行体网格的划分，由于在面网格划分中即存在结构化的四边形网格也存在非结构化的四边形网格，为生成体网格时带来了一定的难度。先划分的是内部火源，即较小体积的体网格，将网格设置为吹冰面体结构化的吹冰面体网格单元；即“Elements”中选择“Hex”，“Type”中选“Map”。在划分隧道也就是较大体积的体网格时，“Elements”选为“Tet/Hybrid”,即该网格主要包含四面体网格但也存在吹冰面体、锥体和楔形网格单元。