黏性边界层网格自动生成1)

甘洋科 刘剑飞

(北京大学工学院力学与工程科学系，北京100871)

黏性边界层网格自动生成1)

甘洋科 刘剑飞2)

(北京大学工学院力学与工程科学系，北京100871)

高雷诺数黏性流动在壁面附近存在边界层，在计算模拟中自动生成可靠且有效的计算网格仍然是计算流体力学存在的瓶颈.三棱柱/四面体混合网格技术在一定程度上缓解了这个困难.然而，对于复杂外形的情况，在边界层内自动高效生成高质量的三棱柱单元仍然十分困难.常用的层推进法在凹凸区域及角点处生成的边界层网格单元质量较差，边界层网格最外层尺寸不均匀.针对这些问题，发展了一种黏性边界层网格自动生成方法，通过顶点周围边的二面角识别物面网格特征确定多生长方向，预估并调整生长高度处理相交情况.同时提出一种三维前沿尺寸调节方式，提高了边界层网格单元的正交性，保证了边界层网格与远场网格尺寸的光滑过渡.通过ONERA M6翼型以及带发动机短舱的DLR-F6翼身组合体等外形的网格生成实例及绕流数值模拟，将计算值与标准实验值进行对比，结果表明：该方法能够自动高效地生成满足数值计算需求的混合网格.

边界层网格，生长法向，特征边，相交，尺寸调节

引言

近年来，计算流体力学成为学术界研究的热点，在航空航天、汽车、热能动力等工程领域都有着重要的地位，广泛用于设计、分析和优化.在计算流体力学模拟中，需要借助计算机数值……