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数值传热学 第十章 网格生成技术 主讲 陶文铨 西安交通大学能源与动力工程学院 热流科学与工程教育部重点实验室 2012年11月28日, 西安 1/80 第10章 网格生成技术 10.1 FDM,FVM 中处理不规则区域的方法 10.2 适体坐标方法概述 10.3 生成适体坐标的代数方程法 10.4 生成适体坐标的PDE方法 10.5 网格分布的控制 10.6 控制方程与边界条件的转换与离散 10.7 计算平面上的SIMPLE算法 10.8 计算结果的处理和算例 2/80 10.1 FDM,FVM 中处理不规则区域的方法 10.1.1 常用正交坐标系无法适应各种复的杂区域 10.1.2 FDM,FVM 中处理复杂计算区域的常用方法 1. 结构化网格 1) 区域扩充法 2) 特殊正交曲线坐标系 3) 组合网格（块结构化网格） 4) 适体坐标系 2. 非结构化网格 3/80 10.1 FDM,FVM 中处理不规则区域的方法 10.1.1 常用正交坐标系无法适应各种复的杂区域 平面喷管 偏心圆环 集热器 外掠管束 4/80 10.1.2 FDM,FVM 中处理复杂计算区域的常用方法 1. 结构化网格(structured grid) 1) 区域扩充法 将不规则区域扩充为规则计算区域，用阶梯型曲 线逼近实际的不规则边界，采用常规坐标系计算。 (1) 流场计算 (a)令扩充区边界B-C-D-E上 u=v=0; (b)令扩充区内  1025 ~ 1030 ; 5/80 (c) 界面扩散系数采用调和平均。 (2) 温度场计算 (a)第一类边界条件（且温度均匀）－方法同流场： 25 30 扩充区  10 ~ 10 ， 边界温度为给定值； (b)第二，三类边界条件采用附加源项法 第二 类边界条件－给定热流密度分布（未必均匀） 对P控制容积引入附加热流 qef SC ,ad ; V P 同时令扩充区  0 以阻止热量向外传导。 6/80 第三类边界条件－给定对流换热系数及周围流体温度 对P控制容积引入附加源项： T , h f ef T f S ; , C ad  