江维青，杨爱明

(复旦大学 航空航天系，上海 200433)

在计算流体力学领域，针对结构复杂的几何体生成高质量的单块网格比较困难，而重叠网格技术[1]则是针对几何体的各个部件分别生成单块网格，各部件网格之间可以任意相交，重叠区域的网格单元经过预处理后再从其他网格块中插值获得流场信息.因为每一网格块的拓扑结构简单，重叠网格方法大幅降低了复杂外形网格生成的难度.该方法在过去的30年里被广泛应用于航空航天飞行器流场的数值模拟，并在近些年延伸到用于模拟风力发电机[2]、水下潜航器[3]和直升机全机[4]等复杂流场.

在重叠网格的预处理过程中，需要将重叠区域的网格单元分为计算单元、插值单元与非计算单元，这一过程也被称为“挖洞”.传统的挖洞方法需要识别出落在物面内部的网格单元，将它们标记为非计算单元从而形成洞区，位于洞区边界上的点则作为插值单元从其他网格块获得流场信息，再通过割补法[5]、阵面推进法[6]等方法优化洞区边界以获得更好的插值效果.

相比传统方法，由Baeder等最早提出的隐式挖洞(Implicit Hole Cutting，IHC)方法[7]则是根据网格单元质量来判断单元类型，有着自动化程度高、插值区域网格匹配度好等优点，是目前较受关注的重叠网格挖洞方法之一.本文针对隐式挖洞方法的特点进行了研究与改进，选择物面距与网格体积的乘积作为网格单元质量判断标准，增加识别物面内网格单元与……