结构化网格与非结构化网格
(2010-12-10 13:31:14)
标签:
杂谈 |
分类: CFD/NHT |
简单地说:结构化网格只包含四边形或者六面体,非结构化网格是三角形和四面体。
结构网格再拓扑结构上相当于矩形域内的均匀网格,器节点定义在每一层的网格线上,且每一层上节点数都是相等的,这样使复杂外形的贴体网格生成比较困 难。非结构网格没有规则的拓扑结构,也没有层的概念,网格节点的分布是随意的,因此具有灵活性。不过非结构网格计算的时候需要较大的内存。
在计算流体动力学中,按照一定规律分布于流场中的离散点的集合叫网格(Grid),分布这些网格节点的过程叫网格生成(Grid
Generation)。网格生成对CFD至关重要,直接关系到CFD计算问题的成败。
计算精度,主要在于网格的质量(正交性,长宽比等),并不决定于拓扑(是结构化还是非结构化)。个人感觉采用结构化网格还是非结构化网格,主要看解 决什么问题,如果是无粘欧拉方程的话,只要合理布局,结构和非结构都能得到较为理想的结果。但如果涉及到粘性影响的话,尤其在壁面处,结构网格有一定优 势,并且其对外形适应性差的缺点,也可以通过多块拼接网格解决。事实上,目前有的非结构网格软件,也开始借鉴结构网格的优点,在壁面处进行了类似结构网格 的处理,如cfx的壁面加密功能。
一般来说,网格节点走向(这里假设计算过程中物理量定义在网格节点上)贴近流动方向,那么计算的结果就要好一些。对于不是非常复杂的流动。例如气体 的喷管流动,使用四边形(二维)网格就比较三角形网格要好。不过即便是四边形网格,fluent也是按照无结构网格进行处理的。
非结构和结构网格的计算结果如何取决于算法,除非网格实在惨不忍睹。我觉得现在已发展到了基于结构网格与非结构网格上的计算,各自的优势相差越来越 不是很明显了。GRIDGEN在结构网格方面有着强大的生命力,很多非常复杂的几何形状用它没问题;基于非结构网格方面的计算格式得到的结果的准确度也不 次于基于结构网格的结果了。
主要是看你的流向是否与网格平行如果是平行的则计算中不容易出现假扩散,计算的结果就好,但是成角度的时候计算的结果搞不好就有扩散现象,所以不在于结构和非结构。

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