适用于混合网格重叠的线性插值方法

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1、InternationalJournalofMechanicsResearch力学研究,2015,4,34-43PublishedOnlineJune2015inHans.http://www.hanspub.org/journal/ijmhttp://dx.doi.org/10.12677/ijm.2015.42005AnLinearInterpolationMethodforOversetMixedGridsApproachZhongliangKang1,YuanyuanFang21CABRTechnologyCo.Ltd.,ChinaAcad

2、emyofBuildingResearch,Beijing2AcademyofBeijingGasGroupCo.,Ltd.,BeijingEmail:KZL929@163.comthththReceived:Jun.5,2015;accepted:Jun.19,2015;published:Jun.25,2015Copyright©2015byauthorsandHansPublishersInc.ThisworkislicensedundertheCreativeCommonsAttributionInternationalLicense(CC

3、BY).http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/AbstractAninterpolationmethodbasedonthelinearreconstructionisdevelopedfortheoversetmixedgridsapproach.Thepresentmethoddependsonthecalculationsofthevaluesofflowvariables,thegradientsandthelimiterfunctionsofthefringecells.Itemployso

4、nlyonelayeroffringecellsalongtheintergridboundarytouseinformationofalladjacentcellsofitsdonor.Thepresentin-terpolationmethodtreatsdifferentcelltypesinthesameway,soitisverysimpletoapply.Severalnumericalresultsdemonstratethatthepresentmethodcansimulatesubsonic,transonicandhypers

5、onicflows.KeywordsMixedGrids,OversetGrids,InterpolationMethod,ReconstructionMethod适用于混合网格重叠的线性插值方法12康忠良，方媛媛1中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司，北京2北京市燃气集团研究院，北京Email:KZL929@163.com收稿日期：2015年6月5日；录用日期：2015年6月19日；发布日期：2015年6月25日34适用于混合网格重叠的线性插值方法摘要基于线性重构方法，给出了一种适用于混合网格重叠方法的插值策略。该方法依赖于插值单元的格心流场变

6、量值、单元梯度值和限制器函数值的计算来完成，只需要一层插值单元，就可以充分利用其宿主及所有相邻单元的信息。本文方法适用于任意网格单元类型间的插值计算，应用简洁方便。几个算例验证表明，本文方法适用于亚跨超全速域流场的数值计算。关键词混合网格，重叠网格，插值方法，重构方法1.引言在计算流体力学(CFD)应用中，采用混合网格方法不但对复杂构型具有强大的几何适应能力，网格生成的人工工作量少，而且易于通过采用不同的单元类型及调整网格的疏密来适应不同的流场特征，并容易生成整体网格、整体求解。但是，在实际应用中，混合网格方法也遇到了一些困难，比如对于多体相对运动

7、问题，就需要对网格进行再生，处理非常复杂。为了解决这一问题，Nakahashi[1]首先提出了非结构网格重叠方法。该方法吸收了结构网格重叠方法[2]的优点，后来又被推广到混合网格重叠及动态重叠应用中[3]-[6]，得到了较大的发展。尽管如此，混合网格重叠方法目前仍然面临诸多难题，其中，网格间边界的定义及其插值方法就是其中一个重要方面。已有研究均基于多层网格节点的流场变量进行插值计算，该思路实现较为繁琐，且容易在高速流动强间断附近产生较大的耗散。本文在优化网格间边界定义的基础上，给出一种适用于任意单元类型的插值策略。该方法应用简洁方便且能够保证二阶空

8、间的离散精度，非常适用于亚跨超全速域流场的数值计算。2.数值方法本文算法构造基于任意多面体混合网格单元。算法不考虑具体的网