化学工程，流体机械的CFD模拟计算始于20世纪90年代后期。大量关于机械受力过程中的传质、传热、动量传递方程被引入到模拟计算中。这些高阶非线性偏微分方程需要大量的辅助方程来划定边界条件来求得精确解。而这些方程基于原始的数值离散方法论和手动的模拟实验分布难以完成。因此，研究者几乎都是利用CFD工具将有限简化方法进行数学方程代数离散化，并辅以计算精度限制，进而求解得到一定意义上的数值解。在此背景下，CFD通用软件包的出现成了必然。而日新月异的计算机技术为CFD的研究开发带来了无限的可能。源C于H优J尔W论R文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ752-018766

就CFD本质来讲，流体动力学是建立能准确描述具体流动过程的数学微分方程组，依据模拟几何模型和流动过程特点给予相应的边界条件，最后，将上述方程组联立求解得出一定精度模拟结果。计算机的应用仅仅是快速准确实现上述目的的手段，CFD其真正技术核心是如何将高阶偏微分方程科学离散化，如何确定离散单元，如何使计算过程快速收敛。在不稳定流体流动和湍流规律研究成果基础上，利用有限体积的理念，解决了无数流动分子与流体整体特征之间的联系关系，使上述过程成为现实[11]。

2。1。1 Gambit软件介绍及网格分类

Gambit软件是为了帮助使用者建立CFD模型或者其他科学应用而设计的一个软件包。其本质就是面向CFD分析的高质量的前置处理器，主要用于对模拟对象进行几何建模和网格的划分。网格的划分对于CFD模拟研究有着重要的作用，一个合理的网格划分可以增加模拟数值结果的精确程度，同时也可以提高计算机的模拟效率。处理同样的问题，如果网格的划分步骤出现了严重错误，计算机所模拟出来的数值结果也可能相差甚远。

Gambit软件具有强大的图形操作能力，其所拥有的ACIS内核具有强大图形布尔运算能力，能够通过多种方式建立点、线、面、体对所模拟研究对象进行精确地建模。在自身图形运算能力极强的情况下，Gambit还具有良好的兼容性，能够导入PRO/E、UG、CATIA、SOLIDWORKS、ANSYS、PATRAN等大多数CAD/CAE制图软件所绘制的几何图形或者网格。在强大的兼容性背后，Gambit还拥有着优秀的几何修正功能，在导入CAD图的过程中能自动对图形上的短边。缺口等瑕疵进行自动公差补正，大大减轻了使用者的负担。

当然，作为一款CFD前置网格处理器，Gambit的网格划分也是十分先进的。基于其独有的六面体核心（HEXCORE）技术，集成了笛卡尔网格和非线性结构网格的特点，能在复杂的几何区域内按照用户的要求画出高质量的四面体、六面体或者混合网格。尺寸函数（Size function）功能能够使用户自主控制网格的生成过程和在空间上的分布规律，可以极高的满足用户的需求度来画出精确的网格进行CFD模拟计算。同时，Gambit软件还能自主的智能化选择网格的划分方式，可以在极其复杂的几何条件自主选择最优的网格划分方式。该软件还可以对不同的CFD模拟软件导出其对应所需要的网格文件。

网格分类

网格的分类虽然多种多样，但是在实际的数值模拟中，一般采用点对点连接的方式进行分类，一般分为三大类：结构化网格、非结构化网格以及混合网格。

（1）结构化网格

结构化网格是点对点进行划分的3种网格当中最为基础的一种网格。在划分结构化网格的时候，所建立的几何模型的各个对应的边或棱上所画的网格的点的个数必须一致。同时，软件还会对结构化网格进行编号排序，这是结构化网格最大的特点。结构化网格画出来的几何模型一般非常工整漂亮，计算的结果也很准确。网格生成速度快，计算时占用资源小，计算快也是其特点之一。但是在计算机技术高速发展的现在，用户所建立的模型越来越复杂，结构较为简单的结构化网格已经不能满足用户所要求的复杂的几何模型。