空间场函数参考

使用任一空间模型时,以下场函数可用于模拟。它们包括一组典型的基本属性。

网格单元长宽比 此场函数用于区分规则多边形网格单元与偏斜或延伸网格单元。值为 1 表示网格单元是正多边形,值接近零表示网格单元高度拉伸。此比率定义如下:

CAR=ND×NF×max(V,0)(f|Af|)(f|Afdx|Af||)

其中 N D 是维数(对于 3D 网格是 3,对于 2D 网格是 2)。 N F 是网格单元的面数。 V 是网格单元的体积。 A f 是网格单元面网格面积矢量, d x 是从面形心到网格单元形心的位置矢量。

形心 显示面或网格单元形心的位置。在面和网格单元形心处,此值与位置场函数相同。
Chevron 质量指示器 可使用此场函数来标识 Chevron 网格单元。这些网格单元是共享一个公共面的细薄网格单元对,其角度使得连接网格单元中心的线不会穿过公共面。此指示器函数将 Chevron 网格单元标记为 1,而将每个其他网格单元标记为 0。Chevron 质量范数 c (如下定义)可用于确定网格单元能否被分类为 Chevron 网格单元。Chevron 质量范数通过使用矢量 d p (从面中心投影到连接网格单元中心的线)计算得出:

dp=(AfdxAfds)ds-dx
c=1-dpdpmax(dpdv)

其中:

A f 为面的面积矢量

d x 为从面中心到网格单元中心的矢量

d s 为连接两个网格单元中心的矢量

d v 为从面顶点到面中心的矢量

计算 Chevron 质量范数时,max 函数将遍取所有面节点。

Chevron 质量范数如下:

  • 1 表示正交网格单元,其中连接两个网格单元中心的线穿过面形心
  • 当该线穿过面的边时为 0
  • 当该线位于面外部时为负值。

当 Chevron 质量范数为负值时,Chevron 质量指示器标记为 1。

另外还提供了以下两个属性:
  • Chevron 阈值角 — 两个网格单元的最大角度,超出该角度时不计算 Chevron 质量指示器并将其设为 0。可以指定此值。
  • 网格单元长宽比容差 — 如果两个相关网格单元的网格单元长宽比均大于此指定的容差,则不计算 Chevron 质量指示器并将其设为 1。此容差可防止 STAR-CCM+ 标记通过一个小面连接的两个尺寸不规则的网格单元。
位置 位置矢量表示位置或给定位置的坐标。它可用于节点、面和网格单元中。在面和网格单元中,此值表示相关面和网格单元形心的位置。在使用场函数法指定分布的位置依赖性和材料属性时,此场函数为首选选项。