非结构化网格的版本号1.6.1

非结构化网格技术主要弥补了结构化网格不能解决任意形状和任意连通区域网格划分的缺陷。在这种网格中，单元与节点的编号无固定规则可遵循，而且每一个节点的邻点个数也不是固定不变的。因此，非结构化网格中节点和单元的分布可控性好，能够较好地处理边界，适用于流体机械中复杂结构模型网格的生成。非结构化网格生成方法在其生成过程中采用一定的准则进行优化判断，因而能生成高质量的网格，很容易控制网格大小和节点密度，它采用的随机数据结构有利于进行网格自适应，提高计算精度。非结构化网格方法有两个缺点：一是不能很好地处理黏性问题，二是对于相同的物理空间，网格填充效率不高。非结构化网格生成方法主要分为以下几种。

1.阵面推进法

阵面推进法（Advancing Front Method，AFT）^[2]的思想最早由A.George于1971年提出，目前经典的阵面推进技术是由Lo^[3]和Lohner^[4]等人提出的。阵面推进法的基本思想是首先将待离散区域的边界按需要的网格尺度分布划分成小阵元（二维是线段，三维是三角形面片），构成封闭的初始阵面，然后从某一阵元开始，在其面向流场的一侧插入新点或在现有阵面上找到一个合适点与该阵元连成三角形单元，就形成了新的阵元。将新阵元加入到阵面中，同时删除被掩盖了的旧阵元，依次类推，直到阵面中不存在阵元时推进过程结束。其优点是初始阵面即为物面，能够严格保证边界的完整性；计算截断误差小，网格易生成；引入新点后易于控制网格步长分布且在流场的大部分区域也能得到高质量的网格。缺点是每推进一步，仅生成一个单元，因此效率较低。

2.Delaunay三角划分

Delaunay三角划分方法^[5]是在19世纪50年代Dirichlet提出Voronoi图的基础上发展而来的，是目前应用最广泛的网格生成方法之一。Delaunay三角形划分的步骤是：将平面上一组给定点中的若干个点连接成Delaunay三角形，即每个三角形的顶点都不包含在任何其他不包含该点三角形的外接圆内，然后在给定的这组点中取出任何一个未被连接的点，判断该点位于哪些Delaunay三角形的外接圆内，连接这些三角形的顶点组成新的Delaunay三角形，直到所有的点全部被连接。Delaunay三角划分的优点是具有良好的数学支持，生成效率高，不易引起网格空间穿透，数据结构相对简单；缺点是为了要保证边界的一致性和物面的完整性需要在物面处进行布点控制，以避免物面穿透。(www.xing528.com)

3.四叉树（2D）/八叉树（3D）方法

Yerry和Shephard^[6，7]于1983年首次将四/八叉树法的空间分解法引入到网格划分领域，形成了著名的四叉树/八叉树方法。其后许多学者对该方法进行了完善和发展，提出了修正的四叉树/八叉树方法^[8]。修正的四叉树/八叉树方法生成非结构网格的基本做法是：先用一个较粗的矩形（二维）/立方体（三维）网格覆盖包含物体的整个计算域，然后按照网格尺度的要求不断细分矩形/立方体，使符合预先设置疏密要求的矩形/立方体覆盖整个流场，最后再将矩形/立方体切割成三角形/四面体单元。该方法的优点是网格生成速度快且易于自适应，还可以方便地同实体造型技术相结合；缺点是由于其基本思想是“逼近边界”，复杂边界的逼近效果不甚理想，所以生成的网格质量较差。

4.阵面推进法和Delaunay三角划分结合算法

阵面推进法生成的网格具有质量好、边界完整性好的特点；而Delaunay三角划分法生成网格具有高效率和良好数学支持的特点。在1993年Rebay^[9]首次提出这两种网格生成方法结合之前，它们一直是作为“竞争对手”来进行描述的，此方法一提出，就立刻吸引了众多学者对该方法进行研究，并提出了许多改进的方法^[10]。该算法的实施过程为：从边界网格出发，内部的点通过阵面推进法来生成，然后利用Delaunay算法对这些点进行逐点插入，重复以上过程直到网格的尺寸达到要求尺寸。其优点是网格的质量好，边界逼近效果好，网格生成效率高，有良好的数学支持；主要缺点是对于边界网格的依赖性较大，边界网格的质量直接影响网格划分的结果。