资源描述：
《doc双边界代数法在喷管内流场网格生成中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、双边界代数法在喷管内流场网格生成中的应用21101年2月第22卷第1期推进技术JOURNALOFPROPULSIONTECHNOLOGYFeb.2001V0】.22No.1双边界代数法在喷管内流场网格生成中的应用牛禄,程惠尔(上海交通大学动力与能源工程学院,上海2oo03o)摘要:用一种双边界代数方法生成二维网格,通过在超限插值函数中引人边界的一阶导数实现网格与边界的正交,采用几何一致性条件保证物理区域不变形.发展一系列拉仲方程控制网格在边界或给定位置的间距.应用此方法生成了满意的喷管内流场网格,网格生成
2、效率明显优于微分方程网格生成方法.关蕾词:网格生成;喷管;流场;二维网格;贴体网格中图分类号:V231.1文献标识码:A文章编号:1001-4055(2001)01~030-04Two—boundaryalgebraicmethodinthegladgenerationofnozzleinteriorfieldNIUh.CHENGHui-er(SchodofPowerandEnergyEngineering,sI1日rajJhotongUniv.,sII叫lai2OO03O,chi∞)Abslract:A
3、t帅'b叫f?dary日l群bIamethodwasdevel.pedtogenerate2-Ddsystemwithingeomemeally唧kx2-DpIaIledomain.Theoahoga~tyItem"boundariescanberealizodbyiII砷,dIlcithe6rd盯derivativesofthebo~mrycintothetransfinitointorpoh~lhncti~『nordertopee~ntthedefimamfionofthephysicald(~aah
4、,thegeom~calcmcond~一60瑚wereused.Inoddi6~,aset口fs扫吲chiI】gfunc~onswasderivedtoacthespace砒thedesiredlocafi~.Theusefulnessofthemethoddevel叩edwasdemomamodbyvaingittogeangdsystemn0五deintefi~field,anditsddrissig—n~e.aatlybetterthand】edifferentialionmethod.KeyWOI
5、~:Gdd∞埘on;Nozzle;Folwfeild;Two&nensionald;Body-fitLodd1引言2双边界方法在对复杂几何域内的流动和传热进行计算时,经常采用贴体坐标系(网格),目前常用的贴体网格生成方法有代数法和微分方程法.对于微分方程法,由于控制方程是一组非线性偏微分方程,通常采用松弛迭代法求解,需要较长的计算机时.代数法通过对边界的插值生成网格,无需求解非线性偏微分方程组,可大大提高网格生成效率,但对网格疏密及网格边界正交的控制比较困难.在二维流场,温度场的求解或三维网格边界
6、面的表达中需要解决二维网格生成问题,故二维网格生成技术仍具意义….本文采用超限插值的双边界代数方法生成喷管内流场二维网格,通过拉伸函数控制网格的分布,同时实现边界正交.收稿日期:2000-01.24;俸订日期作者简介:牛禄(1昕}一),男当二维空间域有两条任意形状的边界,而另外两条边界为直线时,如喷管纵向剖面,可采用双边界方法将物理域(,y)映射到计算域(#,).2.1边界的定义选择平面域中需要映射的两条处处不相交曲线边界,如图1中的边界1和边界2,给出边界1,2的参数描述为,.,(,:0):,.()(1
7、),2,(,:1):/'2()(2)其中r_和,分别为直角坐标系中边界1和边界2的向量表示.∈和是曲线贴体坐标系中的坐标,离散的均分节点坐标为2000-05-24.博士生,研究领域为火箭发动机热过程.第笠卷第1期双边界代数法在喷管内流场网格生成中的应用31飚.1Arbi哪怕柚
8、蜘脚啷l舶岫wl~eh鲫押0_b瞳m嘣h0d:,i=1,…,Mi1111一一'一,',:..,N,Jl,…,(3)(4)式中,Ⅳ分别为和口方向的节点数.2.2超限插值生成内部网格通过对选定的两条边界曲线插值即可得到内部网格节点的坐标
9、矢量r(,),超限插值表达式为r(,):ri()hi(7)+r2(e)h2()(5)其中^()和h:()是插值函数,其形式可以是b—grange函数,Hern~te函数或其它形式的插值函数.流场计算中常常要求网格处处正交,若无法实现,则至少在边界附近正交,而式(5)难以实现边界正交的要求,为此需要在式(5)中引入内部网格线在边界处的一阶导数,则式(5)成为r(,)=ri()hi(7)+r2()h2()+^(7)+^.(7)(6
