基于全线程树数据结构的笛卡尔网格高效生成技术

笛卡尔网格方法具有易于自适应、自动化程度高、网格质量好等优势。由于其非贴体特性，在处理复杂构型或者复杂流动问题时候往往存在网格量过大的问题，不容忽视。笛卡尔网格生成的效率直接影响了整个计算周期的长短，有必要发展高效的生成技术。对于笛卡尔网格而言，决定网格生成效率的关键在于网格数据结构，其直接影响计算量和存储量。针对三维构型进行笛卡尔网格生成，发展了邻居查询更快捷、内存利用率更高的全线程树数据结构，并在本文的方法框架下进行了适应性应用和改进。同时，为了高效地判断网格单元类型，构建了物面单元的快速检索方式，并引入了染色方法，进一步提高网格生成效率。还提出了一种鲁棒的奇异性检测算法，保证网格单元类型判断的鲁棒性。在流场解自适应方面，采用的是速度散度和旋度相结合的三维判据，以保证对于多种流动特征的捕捉能力。通过圆球、导弹、翼身组合体、机翼-副翼等算例进行了考核验证，经对比，网格自适应位置与理论解吻合较好，且网格单元生成耗时短、平均耗时受物面网格分布影响小，证明了方法的可靠和高效性。