[發明專利]一種非結構網格CFD計算的網格邊界條件處理方法

有效

• 申請號: 201410602342.0
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN105631068B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 禹彩輝;閔昌萬;龔春葉;張星;方洪;郭靈犀
• 申請（專利權）人: 北京臨近空間飛行器系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種非結構網格CFD計算的網格邊界條件處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)建立網格信息

該方法的適用對象是Tecplot格式非結構網格，完整的非結構網格包括網格數據和邊界條件；網格數據記錄每個網格點的坐標和體網格節點成員編號，邊界條件標記邊界網格的邊界類型；

網格生成軟件生成非結構網格后，指定邊界網格的邊界條件類型；

(2)定義邊界類型

內場體網格各面的外鄰居單元編號均為正整數，定義流場邊界條件類型標記為負整數，將邊界網格屬性映射到內場體網格各面的外邊界上作為內場體網格各面的外邊界的外鄰居編號；

如果網格面外鄰居編號大于零，代表其外鄰居編號；

如果網格面外鄰居編號小于零，代表物面、遠場或對稱邊界條件；其中：-1～-99表示物面邊界，-101～-199代表遠場邊界，-201～-299代表對稱面邊界；

邊界網格所有節點{bi}賦初值為0；

(3)邊界節點匹配

本步驟是將邊界網格節點與體網格外邊界節點進行匹配的過程；

對外鄰居編號為-1～-299的不同類型屬性的邊界節點與體網格外邊界節點進行一一匹配；具體步驟如下：

(3.1)提取體網格外邊界信息

計算并記錄體網格的每個面J的外鄰居單元WLJ(J)，無外鄰居單元的網格面為體網格的外邊界面；

(3.2)窮舉法實現第一個節點匹配

采用窮舉法搜索所有體網格外邊界網格節點，任意選取邊界網格一個節點b1為起始點，計算起始點b1與體網格外邊界的所有節點的距離，找出起始點b1與體網格外邊界節點的重合點m1，記錄JD_BC(b1)＝m1，JD(m1)＝b1；JD_BC(b1)代表邊界節點b1所對應的體網格外邊界節點編號，JD(m1)代表體網格外邊界節點m1所對應的邊界網格節點編號；

(3.3)以波陣面形式進行余下節點匹配

(3.4)邊界面單元匹配與邊界條件賦值

邊界面單元的節點成員編號bi與其對應的體網格外邊界面節點編號mi存在一一對應關系JD_BC(bi)＝mi，根據步驟(3.2)和步驟(3.3)獲取的節點匹配關系，將邊界面網格單元與體網格外邊界面單元進行匹配，并將邊界條件屬性賦值給與之匹配的體網格外邊界面單元的外鄰居編號，從而實現非結構網格邊界條件信息的處理。

2.如權利要求1所述的一種非結構網格CFD計算的網格邊界條件處理方法，其特征在于：步驟(3.3)的具體方法如下：

對邊界網格所有節點{bi}循環，如果JD_BC(bi)>0，計算bi的鄰居單元節點與JD_BC(bi)的鄰居面單元節點之間的距離，找出bi的鄰居單元節點bip在體網格外邊界上的重合點mip，記錄JD_BC(bip)＝mip，JD(mip)＝bip；

如果邊界網格節點{bi}都已找到重合點，體網格外邊界上所有節點滿足JD(mi)>0，則跳出循環，此時已完成邊界網格節點與體網格外邊界節點的快速匹配。