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文档简介

CFD分析的结构化网格自动生成方法在CFD分析的全自动优化过程中，一个关键任务就是如何实现模型、网格的自动生成以及CFD流场分析的自动运行。最近，我们在的一个名为“GAMMA”研究项目中，遇到这样一个难题——要求自动的生成一个结构化网格。为什么要结构化网格与非结构化网格相比，结构化网格可以极大地加快流场分析，并且能得到一个精度较好的结果。在大型设计研究中进行高质量的分析时，两者都可以很好的应用。然而，在优化研究中，非结构化网格的自动化生成会更加容易实现一只需几何模型就可以实现。结构画网格却不是这么简单。结构网格的挑战关键问题在于结构化网格如何去填充一个任意几何的全部特征？举个我们研究的例子，例如涡轮增压器的蜗壳，它就存在一个虽然很小，但却很难处理的几何特征一蜗舌。如下图所示：整体结构图一一造成结构网格困难的区域蜗舌区域是蜗管体和出口段之间的过渡区域。这对于结构网格来说有点复杂。对于蜗管主体，可以很好划分结构化网格，一般这部分的结构化网格方式比较明确。但是在蜗壳存在蜗舌结构，如何对蜗舌处划分结构化网格？在这里就有一些用户迷茫了。几何框架考虑在这样的蜗壳几何生成结构化网格，那么就需要要为网格系统提取一些有用的信息。对于各类复杂几何，是不可能只以一种方式来自动生成结构化网格。我们所做的不仅是生成出新设计的网格，还基于CAESES软件建立一套基于模型参数化的几何框架（能引导生成结构化网格），它在某种逻辑上展示了网格是如何划分的，然后用该几何框架生成结构画网格。下图展示了几何框架是如何布置的。CAESES中自动结构化网格的参数化几何案例通过这些几何信息，实现了对这个复杂几何结构的结构化网格划分。由于这些内部曲线是模型本身的一部分，所以当修改蜗壳的设计变量时，它们也会自动调整。对于无界面使用者，也可以在优化过程中通过脚本形式创建几何，实现相同的效果，例如通过外部优化工具控制。这也使得该方法能直接适用于HPC环境。延伸方案创建几何框架是一个额外的工作（加上创建自动化脚本以及相关工作）。然而，以一种灵活的方式来创建该几何模型，对于日后遇到类似项目时，就可以重复使用这套模型。例如，增压器涡轮叶片的周期性流道提取工作，就是一个创建

参数化模型及几何框

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