工学院刘剑飞课¤题组提出黏性混合网格生成新方←法
近日,计算力学顶级刊物International Journal for Numerical Methods in Engineering在线刊登了工学院刘剑飞课题组的论文“Automatic and efficient hybrid viscous mesh generation based on clipped Voronoi diagrams”。
网格生成是流体动力学计算的一个关键步骤。由于实际工程问题几何外形非常复杂,生◥成高质量的流体计算网格极为困难,而黏性流问题需要考虑边界层效应,要求♀网格在物面附近是半结构化的层状,这使得网格生成问题更具挑战性。
在传统的层推进方法中,黏性混合网格生成分为两步∮:先由物面向外,按前沿推进的方式生成边界层网格,然后在剩余区域生成ㄨ远场网格。这种方法应用广泛,解决了大量的工程实∮际问题。但其缺点也很明显:在狭缝等物面的复杂细节附近,在不同物面边界层相遇№之处以及边界层网格和远场网格交界处,网格质量有可能急剧恶化甚至变得非法,需要花费大⊙量人工工作量做修改和调整。
为了克服现有方法存在的缺点,刘剑飞课题组╱提出了一种生成黏性混合网格的新方法。该方法以Voronoi图理论为基础,精心布置种子点』,统一生成边界层网格和远场网格。其优点是:不同物面边界层之间自然融合,边界层和远场网格的过渡以及@ 边界层主体到小细节处过渡也非常平滑,不用手工修改∏,自动保证了交接处网格的高质量。
在匿名评审阶段,同行专家▽认为“这一方法是本领域的一个重要进展”。考虑到计算流体动力学是一个相对成熟、广泛应用于生产实≡践数十年的技术领域,这一评价实属不易。
图1和2分别是新方法生成的〓用于翼形和圆柱绕流计算的黏性混合网格。
图1.RAE 2822翼形绕▲流黏性混合网格
图2.圆柱绕流计算的黏性混合网格
论文第一作者甘洋▂科,2009年进入北京大学工学院力学与工程科学系,2013年获推↑荐为工学院工程力学学科点博士生,其主要研究方向包括网格生成、网格优化等。
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编辑:凌薇
责编:山石
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