车辆系统仿真：流场网格划分技巧

不考虑车辆横倾的影响，沿中纵剖面只对一半流场进行建模。由于是外流场模拟，因此为避免远场边界的影响，流场区域尺度通常比车体尺寸大很多。本书所建两栖车模型按拖模试验模型尺寸建立，缩尺比为8，建立约6倍车长、10倍车宽以及10倍车高的流场区域，较大的流场尺寸可以使流场充分发展，出口不产生回流，如图9.3.1所示。

两栖车结构极不规则，所以其附近流场的几何形状也不规则，对整个流场采用混合网格划分。流场在车体附近变化较剧烈，而在远离车体区域变化较平稳，如果对整个流场采用同一种网格划分，会造成不必要的资源浪费。所以，把整个流场划分成几个区域，对每个区域采用不同尺寸的网格划分，既可以合理地描述整个流场的变化趋势，又可以突出变化较剧烈区域的影响。流场区域划分如图9.3.2所示。区域1为近车体区域，该区域流场变化较复杂，尤其是行动部分的存在，更加大了网格划分的难度。车体附近（尤其是行动部分附近）的网格由密到疏扩散，这样可以较为精确地描述复杂区域的物理量变化情况，也能在一定程度上控制网格数量。

图9.3.1　流场计算区域

图9.3.2　流场区域划分(www.xing528.com)

由图9.3.3可见，车体行动部分网格较密，车体网格尺寸从行动部分逐渐增大。

图9.3.3　区域1网格

（a）车体表面网格；（b）近车体网格

两栖车流场具有其特殊性，一部分在水中，另一部分则暴露在空气中。本书用自由面模拟水线面，初始的水中部分定义为区域2，空气部分定义为区域3。其中，离车体较近的部分由于车辆航行兴波变化较大，因此使用较小的网格划分，而远离车体的区域由于流场变化较小，采用结构网格进行划分。