← 回到首页 Skip to main content

8.7 坐标切口

8.7 坐标切口

这种边界条件仅出现在结构网格中。坐标切口是人工边界,并非物理边界;它由计算坐标不同、物理位置相同的网格点构成一条线,三维时为一个面。这意味着网格经过折叠后与自身接触。11.1.1 节将说明,C 型网格拓扑(图 11.5)或 O 型网格拓扑(图 11.9)均存在坐标切口。流动变量及其梯度必须跨切口保持连续。

实现坐标切口的最佳方法是采用虚拟单元(点),如图 8.9 所示。这里的虚拟层并非仅在概念上存在,而是与切口对侧的网格重合。因此,虚拟单元(单元中心格式)或虚拟点(单元顶点格式)中的物理量直接取自对侧对应的单元或点。对于单元中心格式,边界单元(图 8.9a 中阴影部分)各面上的通量计算与内部流场完全相同。

单元顶点格式可采用两种方式处理切口边界。一种是在切口处生成完整控制体,补上的部分在图 8.9b 中以虚线表示。采用虚拟点后,可以像区域内部一样计算通量。若实现正确,点 2(上部网格)和点 5(下部网格)的流动量相等。第二种方法是分别对控制体的两半积分通量。

Image
(a)
Image
(b)
图 8.9 坐标切口(粗线):单元中心格式(a),对偶控制体格式(b)。虚拟单元(点)编号为 0 和 1。

随后将图 8.9b 中点 2 和点 5 的残差相加。必须同时将这两个点的部分控制体积相加。