面向三段翼绕流模拟的重叠笛卡儿网格生成方法

作     者：陈浩 齐龙 华如豪 毕林 袁先旭 陈波 庞宇飞 刘杨 

作者机构：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 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 

出 版 物：《计算机辅助设计与图形学学报》 (Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 082501[工学-飞行器设计] 0835[工学-软件工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主　　题：笛卡儿网格 重叠网格技术 高雷诺数 三段翼 

摘      要：三段翼绕流问题几何特征和外部流动复杂， 高质量网格生成和数值模拟难度大， 是计算流体力学领域具有挑战性的问题之一. 针对该类问题建立适用的重叠笛卡儿网格生成方法， 以降低空间网格生成的复杂度， 实现笛卡儿网格框架下三段翼黏性流动模拟. 基于笛卡儿网格的自适应优势， 构建了重叠区尺度匹配的笛卡儿网格自适应技术， 保证在不同网格间实现光滑过渡; 在重叠区贡献单元搜索过程中， 针对重叠区不同类型网格设计了相匹配的搜索方法， 构建了近壁贴体结构网格和背景笛卡儿网格之间的数据交互和传递方法; 在上述网格框架的基础上， 进行了黏性流动控制方程在不同网格区域的空间和时间离散， 构建了匹配的黏性流动数值求解器; 采用所构建的数值求解器， 针对高雷诺数状态下的三段翼绕流问题进行了算例考核， 机翼整体及不同展位的压力系数计算结果与实验值吻合较好， 证明了所提方法的有效性和可靠性.