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发表于 2014-7-31 09:16:44
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笛卡尔网格简单介绍
笛卡尔网格是CFD计算中最早使用，也是最易生成的一种网格，它不同于传统的贴体网格，笛卡尔网格中的单元基本按照笛卡尔坐标方向（X，Y，Z）排列，流场可以采用有限体积法进行模拟计算，在与模型表面相交的单元处需要给出特殊的处理，为此，必须准确计算和判断网格单元与模型表面的相交情况。笛卡尔网格可以通过简单的再划分来达到准确拟合几何物面的目的，当前，采用笛卡尔网格的计算方法虽不如采用前两种网格的计算方法那样众多，但该方法具有网格建立简单、快速、数据结构简单、网格自适应容易等特点【84】，而且可以实现网格生成的自动化而在近几年受到人们更多的关注。笛卡尔网格技术的发展应用为CFD的非专业化、工程实际应用化提供了一种新的思路，使为工程设计人员提供操作简单、计算快速的CFD分析软件成为可能。
近年来人们开始采用自适应（AMR：Adaptive Mesh Refinement）的笛卡尔网格来计算复杂几何形状的流场，即在原始的均匀笛卡尔网格基础上根据几何外形特点或流场特点在局部区域内不断进行网格细化，得到精度符合要求、分布又是最理想的非均匀笛卡尔网格，达到准确模拟外形和捕捉激波等目的。相比于结构网格和非结构网格，采用笛卡尔网格和实现网格自适应具有以下优点：
1．由于笛卡尔网格的生成不是从模型表面出发，而是采用先空间后物面的方式，模型表面网格仅仅用于物理外型的描述，因此对模型表面网格的要求不如结构网格和非结构网格那样严格，对于多部件模型，可以采用模型部件分开描述的方式，容易重新移动、旋转部件，而且不用考虑部件之间的相互关系，可以一次性生成计算所需的计算网格，使网格生成过程简单、省时。
2．相比于贴体结构网格，不需要从物理空间向计算空间的转换，不需要在分块网格之间交换复杂的流场信息，使流场计算简单，节约计算时间。流场计算中实现自适应也比较容易，较简单。
3．笛卡尔网格不存在分区结构网格中不同外形有不同的网格拓扑结构的要求，网格生成过程容易统一，对模型表面处理的依赖程度较低，因而容易写出通用的网格生成程序，网格生成过程中不需要人为干预，因而可以实现网格生成的自动化。
4．笛卡尔网格对流场空间的填充效率高，能够缩短流场计算时间。
相对于贴体结构网格和非结构网格，笛卡尔网格虽然在数据交换、数据结构、空间网格生成等方面有优势，但它在生成贴近物面的一层网格（物面层网格）时却需要做大量的工作，换句话说，在编制笛卡尔网格生成程序时，以处理物面层网格的复杂性、多样性，替代了分区结构网格中网格拓扑结构的复杂性、多样性。但一个非常重要的结果是它可以实现网格生成的自动化。因此，近年来笛卡尔网格生成方法受到人们的重视，有了快速的发展。
有兴趣的朋友可以参考：
http://www.cfluid.com/bbs/viewthread.php?tid=28505&highlight=%B5%D1%BF%A8%B6%FB |
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发表于 2014-7-30 15:18:15
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发表于 2014-7-31 08:59:14
