CFD模拟关键：网格生成技术详解

"该资源是一份关于CFD（计算流体动力学）网格生成的综述，涵盖了2D和3D计算网格的生成方法、网格质量标准及对CFD计算的影响。作者为刘云楚，来自成都陆面体科技有限公司，并提到了免费网格生成平台www.caesky.cn。" CFD网格生成是计算流体动力学中不可或缺的一环，它直接影响到模拟的效率和结果的准确性。在CFD模拟中，网格的作用是将连续的物理空间离散化，以便通过数值方法（如有限差分、有限元或有限体积法）解决控制方程。 2D计算网格主要应用于平面流动问题，而3D计算网格则更适用于复杂的三维流动情况。网格生成方法主要有三种：笛卡尔网格生成方法，结构化网格生成方法，以及非结构化网格生成方法。结构化网格在规则几何形状中较为适用，其单元排列有序；非结构化网格包括使用三角形和四面体元素的网格，适用于复杂几何形状；混合网格结合了结构化和非结构化网格的特点，能灵活处理不同区域的几何复杂性。 在网格生成时，有以下几个基本原则需要遵循：网格数量应适当，既要保证计算效率，又要确保足够的分辨率来捕捉流动特征；网格疏密要根据流动区域的特性调整，如在边界层和激波附近需要更密集的网格；单元阶次影响精度，高阶单元能提供更高的精度，但计算成本也会增加；网格质量是关键，好的网格应该避免畸变，保持单元的形状接近正交。 网格质量的评价指标包括一维、二维和三维网格的质量指标，如面积/体积比、角度质量、形状因子等。网格质量对CFD计算的影响显著，低质量的网格可能导致非物理结果或严重降低计算精度。网格类型（如结构化、非结构化或混合）和单元类型（如四边形、三角形、六面体、四面体等）的选择会影响求解的稳定性和精度，各有优缺点。 最后，网格布局对CFD求解精度有很大影响，合理布局可以有效捕捉流动特征，减少数值误差。网格生成是CFD模拟的关键步骤，需要综合考虑几何复杂性、计算效率和结果精度，选择合适的网格生成方法和参数。