淮洋，姚冰

（中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，陕西西安，710065）

0 引言

在飞机概念设计中，涉及的几何模型相对比较简单，但需要大量的计算来评估飞机性能。引入CFD 数值方法，能够在兼顾保真度和效率的同时，提供高精度的计算结果。网格生成是CFD 数值模拟的关键一环。

CFD 数值模拟飞机流场时，一般可采用结构网格、非结构网格[1-3]和混合网格[4-5]等策略。结构网格策略面临几何拓扑限制和难以自动化生成的挑战；而非结构网格则面临粘性网格生成的困难；混合网格策略弥补了纯非结构网格的不足。混合网格将流场分为附面层区域和附面层外部区域。附面层内部流动梯度大，各向异性三棱柱网格具有非结构网格和结构网格的双重性质，属于半结构网格类型，采用棱柱网格可以比较好地模拟飞机表面附面层效应；附面层外部流场变化相对缓慢，各向同性四面体网格无网格拓扑的限制，容易生成。因此，三棱柱/四面体混合网格策略能够很好的兼顾网格自动化生成和飞机附流场的精确模拟。

现有的网格生成商业软件（ICEM-CFD、PointWise、Gambit等）尽管功能强大，但都是通用型网格生成软件，没有专门针对概念设计中机身、机翼、发动机短舱、垂尾等特定部件的网格控制参数设定功能，无法保证网格的自动化快速生成。

本文发展了一种混合网格自动化生成技术：采用阵面推进法和节点光顺方法自动化快速生成附面层内部的棱柱网格；采用Denaulay、边界恢复、网格细化等方法自动化快速生成附面层外部的四面体网格，用于CFD 数值模拟，为概念设计阶段中飞机性能的快速评估提供支持。……