重叠网格

概述

重叠网格方法通过在一个区域的受体网格单元与另一个区域的供体网格单元（具体来说就是标记为活动的网格单元）之间交换数据来耦合区域。

典型的重叠模拟具有封闭整个求解域的背景区域以及围绕体（如船体或翼面）的重叠区域。重叠区域的外表面定义为重叠边界。

要对这两个区域进行耦合，Simcenter STAR-CCM+ 将应用一个孔切削过程，在该过程中，其求解完全取自重叠区域的网格单元被标记为背景区域中的非活动网格单元。在重叠区域和背景区域中，有多个参与数据交换过程的重叠网格单元层。另请参见重叠孔切削。

将同时为所有区域中的所有活动网格单元计算求解，即，网格为隐式耦合。在离散方程组中，当引用一个区域的受体网格单元中的变量值时，将使用另一个区域中供体网格单元处的混合变量值来提供相应的值。此值直接反映在代数方程组的系数矩阵中。重叠和背景区域的这种紧密耦合可以实现任意低级别迭代误差范围内的求解。因此，该迭代求解方法的收敛速率与分辨率相同的单个网格的收敛速率相同。

示例

完成孔切削过程后，使用重叠网格表示的救生艇的网格单元类型如下所示：

背景区域中的网格单元类型：
重叠区域中的网格单元类型：
这两个区域组合而成的最终网格：

应用

重叠网格最适用于以下情况：

• 参数化研究，如将完全相同的体布置在不同的相对位置，或将不同的体放入相同的环境时。在这些情况下使用重叠网格生成的网格较少。
• 复杂的体运动，如涉及彼此靠近、具有相交路径或具有大运动的体的运动。下面是两辆汽车超越第三辆汽车的示例。重叠网格用于运动中的两个彩色汽车。
  
  
  

当前实施

该特征不适用于以下 STAR-CCM+ 模型：

• 除雾
• 谐波平衡
• 网格排序
• 电池
• 有限元方法

当前实施的重叠网格特征具有以下限制：

• 必须向创建重叠网格所涉及的区域分配相同的物理连续体。
• 将重叠网格与液膜模型配合使用时，必须满足某些要求。有关详细信息，请参见设置重叠网格与液膜。