一种非结构网格cfd计算的网格边界条件处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于网格计算技术领域，具体涉及种针对Tecplot软件格式非结构网格 C抑计算的网格边界条件处理方法。
【背景技术】
[0002] 非结构网格不仅具有良好的复杂外形适用能力，而且空间网格划分效率高，越来 越受到C抑工作者的青睐，近年来非结构网格C抑计算技术得到了飞速发展。由于Tecplot 软件几乎具有各种商业网格划分软件的数据接口，因此，各种自研的非结构网格CFD计算 程序或软件一般采取Tecplot格式的网格数据进行计算。
[0003] 非结构网格不如结构化网格规则有序，节点和单元都不具备简单的索引关系，不 适合C抑直接计算。因此，针对Tecplot格式非结构网格，需要在流场计算之前对非结构网 格的边界属性进行特殊处理。
[0004] Tecplot格式非结构网格的内场体网格信息通过体单元的节点成员编号和节点坐 标表示，而边界面网格信息由面单元的节点成员编号和节点坐标表示，由于内场体单元与 边界面单元没有使用同一套节点编号，内场体网格的外边界节点与边界面网格上的节点之 间没有索引关系，只有通过坐标来确定二者的匹配关系。因此，如何高效的将边界面单元的 边界条件属性映射到与之重合的体网格的边界成为一个难题。
[0005] 传统上采用穷举法，对边界网格节点到内场网格节点的距离进行一一比较，找出 距离小于某一阀值（一般取10 7)的内场网格节点即为该边界点的重合点，从而将边界网格 的属性赋值到与之重合的体网格上，送样带来很大的计算量，且随着体网格和边界网格数 的增加而呈现指数增长，需耗费大量机时。
[0006] 因此，亟需研制一种将Tecplot格式非结构网格的边界网格节点与体网格的外边 界节点进行高效匹配的方法，W快速有效的将边界网格的边界条件属性映射到相应的体网 格的外边界面上，实现非结构网格边界条件信息的快速处理。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是利用本发明提出的非结构网格边界面与网格面之间 的快速匹配方法，将Tecplot格式非结构网格的网格边界条件快速的映射到内场体网格的 相应边界面上，实现非结构网格边界条件信息的快速处理，有效减少计算机时。
[0008] 为了实现送一目的，本发明采取的技术方案是：
[0009] -种非结构网格C抑计算的网格边界条件处理方法，包括W下步骤：
[0010] (1)建立网格信息
[0011] 本发明的适用对象是Tecplot格式非结构网格，完整的非结构网格包括网格数据 和边界条件；网格数据记录每个网格点的坐标和体网格节点成员编号，边界条件标记边界 网格的边界类型；
[0012] 网格生成软件生成非结构网格后，指定边界网格的边界条件类型；
[0013] (2)定义边界类型
[0014] 内场体网格各面的外邻居单元编号均为正整数，定义流场边界条件类型标记为负 整数，将边界网格属性映射到体网格的外边界上作为该边界的外邻居编号；
[0015] 如果网格面外邻居编号大于零，代表其外邻居编号；
[0016] 如果网格面外邻居编号小于零，代表物面、远场或对称边界条件；其中；-1~-99 表示物面边界，-101~-199代表远场边界，-201~-299代表对称面边界；
[0017] 边界网格所有节点化i}赋初值为0 ;
[001引 0)边界节点匹配
[0019] 本步骤是将边界网格节点与体网格外边界节点进行匹配的过程；
[0020] 对外邻居编号为-1~-299的不同类型属性的边界节点与体网格外边界节点进行 一一匹配；具体步骤如下：
[0021] (3. 1)提取体网格外边界信息
[0022] 计算并记录体网格的每个面J的外邻居单元WLJ(J)，无外邻居单元的网格面为体 网格的外边界面；
[0023] (3.2)穷举法实现第一个节点匹配
[0024] 采用穷举法搜索所有体网格外边界网格节点，任意选取边界网格一个节点bl为 起始点，计算起始点bl与体网格外边界的所有节点的距离，找出起始点bl与体网格外边界 节点的重合点ml,记录JD_BC(bl) = ml, JD(ml) = bl ;JD_BC化1)代表边界节点bl所对应 的体网格外边界节点编号，JD(ml)代表体网格外边界节点ml所对应的边界网格节点编号； [00巧](3.3) W波阵面形式进行余下节点匹配
[0026] (3. 4)边界面单元匹配与边界条件赋值
[0027] 边界面单元的节点成员编号bi与其对应的体网格外边界面节点编号mi存在一一 对应关系JD_BC(bi) = mi,根据W上步骤获取的节点匹配关系，将边界面网格单元与体网 格外边界面单元进行匹配，并将边界条件属性赋值给与之匹配的体网格外边界面单元的外 邻居编号，从而实现非结构网格边界条件信息的处理。
[0028] 进一步的，如上所述的一种非结构网格C抑计算的网格边界条件处理方法，步骤 (3. 3)的具体方法如下：
[0029] 对边界网格所有节点化i}循环，如果JD_BC(bi)〉0,计算bi的邻居单元节点与 JD_BC(bi)的邻居面单元节点之间的距离，找出bi的邻居单元节点bip在体网格外边界上 的重合点 mip，记录 JD_BC(bip) = mip，JD(mip) = bip ;
[0030] 如果边界网格节点化i}都已找到重合点，体网格外边界上所有节点满足 JD (mi)〉0,则跳出循环，此时已完成边界网格节点与体网格外边界节点的快速匹配。
[0031] 本发明技术方案的有益效果在于；本发明方法有效减少了非结构网格CFD计算的 网格前处理的计算机时，而且网格量越大，速度提升的效果越明显，使C抑程序启动后瞬间 即可进行流场的迭代求解，减少兀长的网格数据处理时间。
【附图说明】
[0032] 图1为本发明技术方案实施流程图。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明技术方案进行详细说明。
[0034] 本发明一种非结构网格C抑计算的网格边界条件处理方法，包括W下步骤：
[00对 （1)建立网格信息
[0036] 本发明的适用对象是Tecplot格式非结构网格，完整的非结构网格包括网格数据 和边界条件；网格数据记录每个网格点的坐标和体网格节点成员编号，边界条件标记边界 网格的边界类型；
[0037] 网格生成软件生成非结构网格后，指定边界网格的边界条件类型；
[0038] (2)定义边界类型
[0039] 内场体网格各面的外邻居单元编号均为正整数，定义流场边界条件类型标记为负 整数，将边界网格属性映射到体网格的外边界上作为该边界的外邻居编号；
[0040] 如果网格面外邻居编号大于零，代表其外