王年华 , 鲁 鹏 * 常兴华 张来平 邓小刚

* (中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室,四川绵阳 621000)

† (西南科技大学信息工程学院,四川绵阳 621010)

** (重庆文理学院智能制造工程学院,重庆 402160)

†† (国防科技创新研究院无人系统技术研究中心,北京 100071)

*** (军事科学院,北京 100091)

引言

网格生成是计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值计算的第一步,也是未来CFD六大重要研究领域之一[1-2].在现代CFD 应用过程中,自动生成复杂构型的高质量网格(包括网格自适应)依然是一个重大挑战性问题.自动化程度和网格质量是网格生成过程中最重要的两个问题[3-4].据统计,网格生成通常占据整个计算周期大约60%的人力时间,高度自动化的网格生成方法无疑可以很大程度节约CFD 计算周期内的人工成本.

网格空间尺度分布控制在网格生成中至关重要,对于网格质量和流动求解精度影响较大.通常希望在几何曲率大、流动梯度大等重点区域加密网格,而在非重点区域则希望网格尽可能稀疏并均匀过渡.传统的非结构网格尺度控制方法主要有:函数指定法、插值类方法、背景网格法和根据流场特征进行自适应等.

函数指定法适用于简单问题的全场网格尺度控制,比如可以指定线性函数控制翼型的网格尺度分布;或用于局部网格尺度控制,比如可以指定几何级数或指数函数对局部网格进行加密[5].

采用背景网格法[6-9]进行网格尺度控制,需要先用规则的矩形结构网格或采用较稀疏……