● 摘要
混合网格技术是一种新兴的CFD求解技术，它将结构网格高效、精确的求解优势与非结构网格方便、强大的拓扑适应能力结合起来，能够方便快捷地应用于各种复杂的实际工程问题。本文的主要工作即是研究混合网格技术的具体实现，并进一步验证其在各种流动问题中的具体应用。本文的研究基于有限体积法的三维非定常NS方程，开发了结构网格求解器与非结构网格求解器。在此基础上，通过合理设计结构网格与非结构网格交界面的数值传递过程，实现了全场混合网格的CFD计算。在计算方法实现上，空间离散采用ROE的FDS格式，时间推进采用隐式LU-SGS格式扫描求解。通过采用虚拟网格技术，简化边界条件的处理，同时保证结构网格与非结构网格的通量守恒传递。通过数值计算以下算例进行求解器验证和研究：(1)平板层流边界层；(2)NLF(1)-0416翼型绕流； (3)ONERA-M6机翼绕流；(4)二维超音速管道流动；(5)多圆柱绕流；(6)三维栅格翼导弹全场计算。主要针对结构网格的粘性分辨率，非结构网格的无粘分辨率、混合网格交界面处数值传递特性以及复杂外形的实际应用等方面进行了讨论，并得到了一些有益的结论。数值计算结果与实验数据或理论值进行了详细比较，吻合很好，表明本文开发的计算程序以及所采用的数值方法是正确可靠的，可以用来对复杂粘性流动进行有效的数值模拟。