[发明专利]一种水下航行器回收非定常流场分块结构网格划分方法

摘要

本发明提出一种水下航行器回收非定常流场分块结构网格划分方法，通过将计算域进行分块，划分为静止计算域、航行器计算域、螺旋桨计算域，其中静止计算域为对整体计算域中切除一个包含水下航行器几何模型的圆柱计算域后得到的计算域；被切除的圆柱计算域沿圆柱轴向分为航行器计算域、螺旋桨计算域以及两端的圆柱段计算域；本发明突破传统的整个计算域采用单一网格划分的限制，对不同的子块分别进行结构网格划分，解决了现有网格数量大、局部网格质量差、动网格设置困难等问题。

主权项

一种水下航行器回收非定常流场分块结构网格划分方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在三维几何软件中建立航行器模型及回收装置模型，并将航行器模型及回收装置模型导入网格划分软件中；步骤2：在网格划分软件中创建流体计算域，通过点建立线，然后由线创建面，分别进行part定义；步骤3：对步骤2建立的计算域进行分割，得到的计算子域包括静止计算域、航行器计算域、螺旋桨计算域；所述静止计算域为对步骤2建立的计算域中切除一个包含水下航行器几何模型的圆柱计算域后得到的计算域；被切除的圆柱计算域沿圆柱轴向分为航行器计算域、螺旋桨计算域以及两端的圆柱段计算域；将分割后的计算子域分别保存为不同几何文件；步骤4：网格划分软件分别打开步骤3保存的各个几何文件，并分别进行以下处理：对于静止计算域：首先创建整体block，然后创建三层内O‑block，分别进行点、线、面映射，再删除无用的block；其中三层内O‑block的第一层与回收装置模型的扩张段最大直径映射，第二层与回收装置模型的圆柱段直径映射，第三层与被切除的圆柱计算域外径映射；之后设置网格节点数目，其中对于靠近壁面的网格节点进行加密，对于回收装置模型圆柱段与被切除的圆柱计算域之间的狭窄间隙的网格节点均匀设置；最后生成六面体结构网格，检查网格质量合格后转成非结构网格并导出网格文件存储；对于航行器计算域：首先创建整体block，然后创建两层内O‑block，分别进行点、线、面映射，再删除无用的block；其中两层内O‑block的第一层与航行器模型外径映射，第二层与航行器模型头部及尾部圆映射；之后设置网格节点数目，其中对于靠近壁面的网格节点进行加密；最后生成六面体结构网格，检查网格质量合格后转成非结构网格并导出网格文件存储；对于螺旋桨计算域：将螺旋桨模型按照桨叶数进行等分，仅取其中一个等份进行网格划分：首先创建整体block，根据线映射关系进行block分割，建立桨叶的面映射关系，再删除桨叶对应的block，并将叶梢与叶根处的block进行融合；之后设置网格节点数目，其中对于靠近壁面的网格节点进行加密；最后生成六面体结构网格，检查网格质量合格后转成非结构网格并导出网格文件存储；对于圆柱段计算域：首先创建整体block，然后创建一层内O‑block，而且网格沿着轴向的节点分布均匀，再删除无用的block；之后设置网格节点数目，其中对于靠近壁面的网格节点进行加密；最后生成六面体结构网格，检查网格质量合格后转成非结构网格并导出网格文件存储；步骤5：将不同计算域的网格文件读入网格划分软件并进行融合，将最后融合的整体文件导出为网格文件存储。