[发明专利]基于有限体积法的剪切滑移动网格方法

摘要

本发明提出一种基于有限体积法的剪切滑移动网格方法，该方法在计算过程中网格单元的拓扑关系比较清晰，可以避免非匹配连接网格之间的插值。而且考虑了剪切‑滑移过程中由于网格重构导致单元流场值发生的改变，满足了局部守恒性。另一方面，由于网格之间采取匹配连接，因此通常的高精度空间离散格式可以不经过修改直接应用到本方法中，因此本方法具有易于采用高精度格式的优点。

主权项

一种基于有限体积法的剪切滑移动网格方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：根据待分析模型建立模型运动的流场网格，其中流场网格分为包围模型的运动区网格，包围运动区网格的缓冲区网格以及包围缓冲区网格的静止区网格；步骤2：将步骤1建立的流场网格导入CFD数值模拟软件中，并进行前处理；步骤3：进行一个时间推进内的网格运动：静止区网格保持静止，运动区网格随模型运动，与静止区网格对接的缓冲区网格边界顶点保持静止，与运动区网格对接的缓冲区网格边界顶点跟随运动区网格运动，缓冲区网格内部网格顶点的剪切位移通过插值方式获得；步骤4：计算网格几何参数和流场，计算过程中的时间离散格式采用N到N+1步推进具有二阶以上精度的格式；步骤5：判断网格质量，如果网格质量满足计算要求则进入步骤8，否则进入步骤6；步骤6：采用滑移方法对网格进行重构：根据释放缓冲区网格形变的要求，确定缓冲区网格与静止区网格界面上的滑移位移以及对应关系，然后通过插值方式计算缓冲区网格内部顶点的位移，实现缓冲区网格滑移运动；步骤7：根据步骤6计算得到的网格和滑移前的流场，通过求解对流方程计算滑移重构后的流场；步骤8：返回步骤3进行下一个物理时间计算，直至时间推进结束。