貼體網(wǎng)格就是緊挨著壁面畫出流體區(qū)域的網(wǎng)格，一般畫幾層六面體結構網(wǎng)格。由于靠近壁面區(qū)域的流場梯度較大，所以這些網(wǎng)格厚度要畫的適當小些。這種方法處理的時候，計算精度較高；但是網(wǎng)格處理相對麻煩。

采用浸入邊界法進行網(wǎng)格劃分時，不對流固邊界附近的網(wǎng)格做特殊處理，而是用六面體網(wǎng)格進行劃分。當然對于局部流場梯度較大的區(qū)域（例如流固邊界處），也可進行局部的網(wǎng)格加密處理。這種方法下網(wǎng)格處理及其簡單，而且計算精度也能得到一定的保障。

浸入邊界法最早由Peskin提出, 用于模擬血液在可收縮心臟瓣膜中的運動。

浸入邊界法通過分布力源項到N-S方程中來處理復雜邊界, 求解過程可以直接在笛卡爾網(wǎng)格上進行。因此, 網(wǎng)格生成簡單，無需生成貼體網(wǎng)格和處理網(wǎng)格運動與重生。與傳統(tǒng)的貼體網(wǎng)格算法相比, 采用浸入邊界法處理復雜邊界更加簡單, 并且具有較高的計算效率，近年來受到了廣泛關注。

下面采用上述兩種方法對Munk M3型機翼前緣的流場進行計算，并對結果進行對比。

1  網(wǎng)格劃分

圖1 MunkM3機翼前緣：貼體非結構網(wǎng)格

圖2 MunkM3機翼前緣：浸入邊界法結構網(wǎng)格

2  結果對比

圖3 貼體網(wǎng)格下的壓力云圖

圖4 浸入邊界法處理下的壓力云圖

圖5 貼體網(wǎng)格下的速度云圖

圖6 浸入邊界法處理下的速度云圖

貼體網(wǎng)格 VS 浸入邊界法，你會更喜歡哪一款呢？

關于浸入邊界法提供的結構化網(wǎng)格，foam-extend-foam-extend-4.0已提供該功能，大家趕快試試吧。

【參考文獻】

[1] Hrvoje Jasak, Damir Rigler, ?eljko Tukovi?.Validation of Immersed Boundary Method inOpenFOAM.

[2] Hrvoje Jasak, Damir Rigler,  ?eljko Tukovi?. DESIGN AND IMPLEMENTATION OF IMMERSED BOUNDARY METHOD WITH DISCRETE FORCING APPROACH FOR BOUNDARY CONDITIONS

來源：多相流在線

作者： CMFDSv