Численное моделирование поля течения при входе в атмосферу Земли спускаемого аппарата с аэродинамическим качеством - page 15

желаемой геометрии (сетка имеет большую гибкость применительно
к сложным геометриям);
2) процесс построения неструктурированных сеток может быть ав-
томатизирован в высокой степени, что может существенно сократить
временные затраты на генерацию сеток. Построение качественной не-
структурированной сетки занимает максимум несколько часов. Для
создания структурированной сетки иногда требуется несколько не-
дель;
3) неструктурированные сетки проще генерировать.
Неструктурированный методимеет и ряднедостатков:
1) точность данного метода невысока, так как тетраэдр не имеет
параллельных граней. Для получения требуемой точности результа-
тов необходимо гораздо больше расчетных элементов, чем в случае
применения структурированной сетки;
2) сетка должна быть в высокой степени изотропна. Соседние эле-
менты могут лишь очень незначительно отличаться по форме и разме-
рам. Это также приводит к существенному увеличению числа необхо-
димых расчетных элементов;
3) неструктурированная сетка зависит от качества самой геометри-
ческой модели; даже незначительная ошибка в задании геометрии мо-
жет сделать построение таких сеток невозможным;
4) некоторые трудности возникают при интерполяции расчетных
данных на неструктурированных сетках для наглядного представления
результатов расчетов в требуемых плоскостях и на поверхностях;
5) решатель, использующий неструктурированные сетки, требует
больше памяти и расчетного времени. Численные алгоритмы, осно-
ванные на неструктурированной топологии сетки, более трудоемкие
и сложные. Это связано с увеличением числа ячеек и граней по срав-
нению с шестигранными сетками. Тетраэдральная сетка из
N
узлов
имеет около
6
N
ячеек и
12
N
граней, в то время как шестигранная
состоит из порядка
N
ячеек и
3
N
граней;
6) для записи и хранения неструктурированных сеток требуется
больше информации (дополнительная память требуется для хранения
информации о связях ячеек сетки).
Производительность современных компьютеров и развитие парал-
лельных вычислений позволяют решать все перечисленные проблемы,
возникающие при использовании неструктурированного метода.
Для генерации сетки использовался методраспространяющегося
фронта (advancing front method).
Алгоритм включает следующие основные этапы:
1) построение двумерной триангуляции тем же методом на грани-
цах расчетной области и поверхности КА;
2) сетка на границах области определяется как начальный фронт;
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 2 17
1...,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14 16,17,18,19,20,21,22,23
Powered by FlippingBook