非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、網(wǎng)格生成技術(shù)廣泛應(yīng)用于計(jì)算流體動力學(xué)中，是制約該領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。模擬結(jié)果的精度及計(jì)算過程的效率，主要取決于所采用的網(wǎng)格和算法。目前，針對水泵CFD網(wǎng)格劃分研究較少，且國內(nèi)還沒有專門針對水泵行業(yè)的通用商業(yè)網(wǎng)格劃分軟件。由于泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)有的商業(yè)網(wǎng)格劃分軟件用于直接劃分水泵網(wǎng)格時(shí)很難生成高質(zhì)量的網(wǎng)格，有時(shí)甚至無法直接劃分。因此針對水泵網(wǎng)格生成技術(shù)及應(yīng)用的深入研究具有重要的理論意義和社會經(jīng)濟(jì)效益。
　　 本文的主要研究內(nèi)容和成

2、果有：
　　 (1)在分析大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對流體機(jī)械CFD中的網(wǎng)格生成方法進(jìn)行了較為全面的總結(jié)，系統(tǒng)地分析了這些網(wǎng)格劃分方法的機(jī)理、特點(diǎn)及其適用范圍。對曲面網(wǎng)格生成技術(shù)、動網(wǎng)格技術(shù)、自適應(yīng)網(wǎng)格等特殊的網(wǎng)格生成技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地闡述。指出了良好的網(wǎng)格生成方法應(yīng)具備的特點(diǎn)。
　　 (2)針對目前二維Delaunay加密算法不能夠同時(shí)控制網(wǎng)格步長和網(wǎng)格質(zhì)量的缺點(diǎn)，提出了一種質(zhì)量系數(shù)法和限定步長法相結(jié)合的二維Delaunay網(wǎng)格

3、加密算法，實(shí)現(xiàn)了對網(wǎng)格步長和質(zhì)量的同時(shí)控制。此外，在網(wǎng)格加密的過程中，把三角形網(wǎng)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(diǎn)插入方法，提高了加密算法的效率。
　　 (3)目前最常用的曲面網(wǎng)格生成方法是映射法。針對映射法容易產(chǎn)生畸變而導(dǎo)致網(wǎng)格質(zhì)量較差的問題，提出了一種黎曼度量和前沿推進(jìn)技術(shù)相結(jié)合的曲面網(wǎng)格生成方法。該方法利用參數(shù)平面和物理空間曲線長度之間的關(guān)系，對平面參數(shù)域進(jìn)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(wǎng)格中存在一定量的Sliver單元，嚴(yán)重影響了網(wǎng)格的質(zhì)量。詳細(xì)地分析了采用網(wǎng)格加密來消除Sliver單元的主要方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，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(jìn)行了改進(jìn)，使得在網(wǎng)格加密后能完全消除Sliver單元。
　　 (5)為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格劃分軟件和有限元軟件之間