气泡堆积法生成局部加密非结构化网格

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1、气泡堆积法生成局部加密非结构化网格第43卷第9期2009年9月西安交通大学JOURNALOFXIANJIAOTONGUNIVERSITYVol.43No9Sep.2009气泡堆积法生成局部加密非结构化网格武利龙，陈斌(丙安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，710049,丙安)摘要:对生成非结构化网格的气泡堆积法(BPM)进行改进，提出了一种生成局部加密非结构化网格的算法.该算法通过向多边形顶点添加任意大小气泡以及在内部设置点源，并利用反距离加权平均法传递节点信息，简单地实现了局部加密/稀疏网格的生成.同时，还提出了气泡数量的控制方法，可对过于稠密或者疏松的气泡群进行气泡的删除和添

2、加，使所有的气泡更好地与计算区域相匹配，消除了不规则三角形网格的生成，提高了生成网格的质量.用改进的BPM算法对矩形区域生成了边界加密，中心稀疏的非结构化网格，在雷诺数为1000的工况下对方腔顶盖驱动流进行了数值模拟，与基准解对比非常吻合，证明生成的网格质量较好.关键词:气泡堆积法;非结构化网格;局部加密中图分类号:0351.2文献标志码:A文章编号:0253—987X(2009)09—0019—04LocalRefinementofUnstructuredGridbyBubblePackingMethodWULilong.CHENBin(StateKeyLaboratoryofMu

3、hiphaseFlowinPowerEngineering，XianJiaotongUniversity，Xian710049,China)Abstract:Alocalrefinementmethodofunstructuredgridgeneratedbybubblepackingmethod(BPM)iSproposed.Inthepresentmethod,differentsizebubblesareaddedtotherealandartificialverticesofthedomainandbubbleinformationoftheseverticesiStrans

4、ferredtotheinnernodesofthedomainbytheShepardinterpolationmethod.Moreover，amethodtocontrolthepopulationofbubblesispresentedtoaddbubblesinlargegapbetweenbubblesandremovebub—blestoeliminateoverlappingSOthatthegenerationofskinnytrianglesisavoidedandthegridqualityisclearlyimproved.Furthermore.theimp

5、rovedBPMisappliedtogenerateunstructuredgridwithlocalrefinementnearboundaryforsquaredomaintosimulatethelid—drivenflowinasquarecavitywithRP一1000.Thenumericalresultagreeswellwiththebenchmarksolution.in—dicatingthattheimprovedBPMiSeffectivetothecomputationoffluidflowandheattransfer.Keywords:bubblep

6、ackingmethod;unstructuredgrid;Iocalrefinement种有效的非结构化网格生成算法，不仅需要满足网格生成自动化，快速生成以及高质量等要求，同吋还需要对复杂区域具有较好的适应性，能够在自动加点的同时控制网格的密度，以实现局部加密等.当前常用的非结构化网格生成算法如前沿推进法［l］，Delaunay三角化法

7、1等很难完全满足上述要求，必须进行有效的改进或者发展新的自适应性强的高效快速非结构化网格生成技术.基于气泡堆积法(BubblePackingMethod，BPM)的非结构化网格生成技术具有网格生成自动化，生成的网格比较规则以及便于控制网格密度等优点

8、，且容易推广到三维和动态网格，近年来得到了快速发展E3-7

9、.BPM最早由日木学者Shimada等【3］针对有限元分析方法提出，但该算法需耍对整个计算区域定义一收稿日期:2009—01—11.作荞简介说利龙(1982—)，男，硕士生;陈斌(联系人)，男，教授.基佥项目:国家然科学基金资助项目(50676079);教育部新世纪优秀人才计划资助项0(NCET—07—0661);教育部科学技术研究重点资助项目(107101).西安交通大学第43卷个特定的节点间距