三维复杂流场中TTM法的贴体网格应用

"三维复杂流场中TTM法的应用 (1999年)" 本文主要探讨的是在三维复杂流场的数值模拟中，如何利用曲面贴体网格（Tangent-Tangent-Modified, TTM）方法来优化网格生成，从而提高计算精度和效率。在处理涉及大入射角度和不规则边界条件的流动问题时，TTM法显得尤为有效。 TTM方法是一种基于偏微分方程的网格生成技术，它通过解决一组椭圆型微分方程来构建曲线网格，这些曲线网格随后被转换为计算域上的直线正交网格。这种方法的一个关键优势在于，它能够有效地处理因大入射角度导致的伪扩散现象，伪扩散是由于数值方法的局限性，在某些情况下会引入不准确的扩散效应，降低计算精度。TTM法通过更精确地捕捉流场特性，可以减小这种数值误差，进而提高解的稳定性和计算精度。 对于不规则边界的问题，TTM法也表现出显著的优势。传统的直角坐标系求解方法在处理非规则几何形状时可能会遇到困难，影响解的收敛性和稳定性。而TTM法采用贴体坐标系，使得边界处理变得更加简便，同时减少了对计算机内存的需求和计算时间。此外，贴体网格的生成还强调了单值性、贴体性、光滑性、合理性以及正交性的要求，这些特性对于确保数值模拟的准确性和计算的效率至关重要。 在实际工程问题中，比如炉内流动分析，三维流动问题通常涉及到多个方向的不规则性。在这种情况下，需要求解三维泊松方程的边值问题来生成相应的计算网格。TTM方法提供了一种有效的解决方案，它能够在保持网格质量的同时，适应复杂的几何结构，从而更好地模拟真实的物理现象。 TTM法是解决三维复杂流场数值模拟中网格生成问题的一种强大工具，它的应用不仅提高了计算的精度，还降低了计算成本，特别是在处理具有大入射角和不规则边界条件的流动问题时。随着计算机技术和数值方法的不断发展，TTM法有望在未来的流体力学研究和工程实践中发挥更大的作用。