非結構化網格生成技術研究及應用.pdf

1、網格生成技術廣泛應用于計算流體動力學中，是制約該領域發(fā)展的關鍵因素之一。模擬結果的精度及計算過程的效率，主要取決于所采用的網格和算法。目前，針對水泵CFD網格劃分研究較少，且國內還沒有專門針對水泵行業(yè)的通用商業(yè)網格劃分軟件。由于泵結構復雜，現(xiàn)有的商業(yè)網格劃分軟件用于直接劃分水泵網格時很難生成高質量的網格，有時甚至無法直接劃分。因此針對水泵網格生成技術及應用的深入研究具有重要的理論意義和社會經濟效益。
　　 本文的主要研究內容和成

2、果有：
　　 (1)在分析大量文獻的基礎上，對流體機械CFD中的網格生成方法進行了較為全面的總結，系統(tǒng)地分析了這些網格劃分方法的機理、特點及其適用范圍。對曲面網格生成技術、動網格技術、自適應網格等特殊的網格生成技術進行了詳細地闡述。指出了良好的網格生成方法應具備的特點。
　　 (2)針對目前二維Delaunay加密算法不能夠同時控制網格步長和網格質量的缺點，提出了一種質量系數法和限定步長法相結合的二維Delaunay網格

3、加密算法，實現(xiàn)了對網格步長和質量的同時控制。此外，在網格加密的過程中，把三角形網格單元分為等邊三角形、等腰三角形和普通三角形等三種單元類型，并針對不同單元類型采用不同節(jié)點插入方法，提高了加密算法的效率。
　　 (3)目前最常用的曲面網格生成方法是映射法。針對映射法容易產生畸變而導致網格質量較差的問題，提出了一種黎曼度量和前沿推進技術相結合的曲面網格生成方法。該方法利用參數平面和物理空間曲線長度之間的關系，對平面參數域進行三角劃分

4、，然后映射到物理空間以消除映射過程中的畸變。
　　 (4)Delaunay算法生成的三維網格中存在一定量的Sliver單元，嚴重影響了網格的質量。詳細地分析了采用網格加密來消除Sliver單元的主要方法及其優(yōu)缺點，并指出現(xiàn)有的加密算法并不能完全消除Sliver單元。另外，通過優(yōu)化Sliver單元的判斷方法對一消除算法進行了改進，使得在網格加密后能完全消除Sliver單元。
　　 (5)為了實現(xiàn)網格劃分軟件和有限元軟件之間