基于边界适应的正交曲线网格生成工具在河口海岸流体模拟系统中的实现

摘要

在河口海岸流体数值模拟中，对于复杂水域边界的问题需要使用贴体正交网格。
　　本文对生成二维贴体正交网格的基本原理作了讨论，采用势流理论导出的调节因子，通过求解Poisson方程生成正交曲线网格。着重讲述了偏导数的有限差分替代，包括一阶偏导数、二阶偏导数、二阶混合偏导数的差分替代形式，并据此给出了P、Q调节因子的计算方法和Poisson方程数值求解。文中提出了主区与挖掘区、主区与悬挂区的概念，并将其应用到复杂区域的贴体正交网格的生成。
　　基于微软的VC++6.0开发平台开发了正交曲线网格生成工具，实现了简单单连通区域和复杂多连通区域的正交曲线网格生成。包括物理域边界线的输入、修改和复杂区域网格的自动生成以及网格加密，并提供了良好的人机交互。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 网格生成方程法

1．3 国内外研究现状

第二章 自适应正交曲线网格生成基本原理

2．1 正交曲线网格生成原理

2．2 调节因子P、Q的选取

2．2．1 面向某些网格节点附近网格疏密程度的控制函数

2．2．2 面向边界正交的控制函数

2．2．3 面向研究对象的控制函数

2．3 正交曲线网格的数值求解

2．4 边界正交化调整

2．5 求解步骤

2．6 网格正交性统计

2．7 算例

第三章 适体正交曲线网格生成工具的实现

3．1 贴体网格生成器的实现

3．1．1 简单单连通区域的正交网格生成

3．1．2 复杂连通区域的正交网格生成

3．2 边界输入编辑的实现

3．2．1 边界线的输入

3．2．2 边界线的修改

3．3 挖掘区的编辑实现

3．3．1 挖去内部m×n个网格单元

3．4 悬挂区的编辑实现

3．4．1 选取主区边界节点

3．4．2 输入悬挂区边界

第四章 实验验证

4．1 网格生成对比

4．2 与surpac软件对接，在矿产勘查中的应用

4．2．1 地质异常的解译

4．2．2 地表模型构建

第五章 总结与展望

参考文献

致谢