结构化网格和非结构化网格
tecplot 数据文件格式
tecplot 数据文件格式引言概述：Tecplot数据文件格式是一种常用的科学数据可视化文件格式。
它被广泛应用于各个领域的科学研究，包括流体力学、天气预报、地质学等。
本文将详细介绍Tecplot数据文件格式的特点、结构以及常见的数据类型。
一、Tecplot数据文件格式的特点1.1 可读性强：Tecplot数据文件采用文本格式存储数据，易于人们阅读和理解。
这种特点使得数据文件的交流和共享变得更加方便。
1.2 灵活性高：Tecplot数据文件支持多种数据类型的存储，包括网格数据、场数据、曲线数据等。
用户可以根据需求选择合适的数据类型进行存储和处理。
1.3 大数据处理能力：Tecplot数据文件格式适用于大规模数据的处理和可视化。
它可以高效地处理包含数百万个数据点的大型数据集，满足科学研究中对大数据处理的需求。
二、Tecplot数据文件格式的结构2.1 文件头部分：Tecplot数据文件的头部包含了文件的基本信息，如文件版本、标题、变量名等。
这些信息对于数据的解释和使用具有重要意义。
2.2 数据描述部分：数据描述部分定义了数据的结构和布局，包括网格的拓扑结构、坐标信息、变量类型等。
这些信息对于数据的可视化和分析起着关键作用。
2.3 数据值部分：数据值部分存储了实际的数据数值。
根据数据类型的不同，数据可以以二维数组、三维数组或一维数组的形式进行存储。
三、常见的数据类型3.1 网格数据：Tecplot数据文件可以存储各种类型的网格数据，包括结构化网格和非结构化网格。
结构化网格由规则的网格单元组成，而非结构化网格则由不规则的网格单元组成。
3.2 场数据：场数据是指在网格上定义的物理量，如速度、温度等。
Tecplot数据文件可以方便地存储和处理各种类型的场数据。
3.3 曲线数据：曲线数据是指在二维坐标系中表示的曲线。
Tecplot数据文件可以存储多个曲线，并支持曲线的可视化和分析。
四、Tecplot数据文件的应用领域4.1 流体力学：Tecplot数据文件在流体力学领域中得到了广泛的应用。
结构化与非结构化网格融合技术研究
结构化与非结构化网格融合技术研究项立银;陈杨【摘要】In order to gain the finite element calculation grids with high quality and wide applica- tion, the structured and unstructured grid fusion is made, and the tetrahedral grids are converted in- to the triangular grids in the interface to make the topology consistent and the grids be connected seamlessly through the grid topology conversion technology. The comparison between the simulation and test results indicates that fewer grids are generated with higher calculation precision and wider application through the method.%为了得到质量高、适用性强的有限元计算网格,将结构化网格与非结构化网格两种划分方法相融合,通过网格拓扑转化技术将交界面处的四面体网格转化成三角形网格来满足拓扑一致,实现网格无缝连接。
通过算例与实验结果对比发现,该方法生成的网格数量少,计算精度高,适用范围广。
【期刊名称】《雷达与对抗》【年(卷),期】2012(032)003【总页数】4页(P53-55,62)【关键词】结构化网格;非结构化网格;融合方法;拓扑【作者】项立银;陈杨【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京210003;中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京210003【正文语种】中文【中图分类】TN957.80 引言网格划分是有限元计算的基础，高质量的网格对有限元计算的结果至关重要。
tecplot 数据文件格式
tecplot 数据文件格式引言概述：Tecplot是一种流体动力学和计算流体力学领域广泛使用的可视化软件。
在使用Tecplot进行数据可视化时，了解其数据文件格式是非常重要的。
本文将详细介绍Tecplot数据文件格式的相关内容，包括文件结构、数据类型和数据存储方式等。
正文内容：1. 文件结构1.1 文件头部：Tecplot数据文件以文件头部开始，其中包含了文件的元数据信息，如文件版本、数据集名称、变量名称等。
1.2 数据块：数据块是Tecplot文件中存储实际数据的部分，可以包含多个数据集。
每个数据集都有自己的描述信息和数据值。
2. 数据类型2.1 标量数据：Tecplot可以存储标量数据，如温度、压力等。
标量数据以单个数值的形式存储。
2.2 矢量数据：Tecplot还支持矢量数据的存储，如速度、位移等。
矢量数据由多个分量组成，每个分量都以单个数值的形式存储。
2.3 网格数据：Tecplot可以存储网格数据，包括结构化网格和非结构化网格。
结构化网格以规则的坐标点集表示，而非结构化网格则以节点和连接信息表示。
3. 数据存储方式3.1 顺序存储：Tecplot数据文件可以按照数据点的顺序进行存储。
这种存储方式适用于结构化网格，可以通过坐标点的排列顺序来确定数据点的位置。
3.2 节点存储：对于非结构化网格，Tecplot数据文件采用节点存储方式。
每个节点都有自己的坐标和连接信息，通过连接信息可以确定数据点的位置。
3.3 单元存储：Tecplot还支持以单元为单位进行数据存储。
每个单元都有自己的节点和连接信息，通过连接信息可以确定数据点的位置。
4. 数据文件格式的扩展性4.1 用户自定义数据：Tecplot允许用户在数据文件中添加自定义的数据。
用户可以根据自己的需求定义新的变量，并将其添加到数据文件中。
4.2 数据文件的互操作性：Tecplot数据文件可以与其他流体动力学和计算流体力学软件进行互操作。
控制体积法
控制体积法介绍控制体积法（Control Volume Method），也称为有限体积法（Finite Volume Method），是一种常用的数值计算方法，用于求解流体力学问题和传热问题。
它通过将计算区域划分为有限个控制体积，以体积平均值来离散方程，从而获得离散方程组，并通过迭代求解方法获得解。
原理控制体积法的基本思想是将计算区域划分为多个控制体积，每个控制体积包含一个节点，其上的物理量可以通过求解方程得到。
对于每个控制体积，可以定义一个控制体积方程，包含物理量的通量项、漂移项和源项。
通过积分控制体积方程，可以得到离散方程。
离散化控制体积网格划分为了进行离散化计算，需要将计算区域划分为有限个控制体积。
控制体积的划分通常采用结构化网格或非结构化网格。
结构化网格具有规则的几何形状，对物理量的描述比较简单，但对于复杂几何形状的计算区域不适用；非结构化网格则可以适应复杂几何形状，但网格生成和物理量描述较为复杂。
接口通量计算在控制体积法中，控制体积的边界属于计算区域与外界的接口，需要计算接口上的通量。
通量可以通过物理量在控制体积边界上的梯度来计算，如使用格林高斯定理或斯托克斯定理。
通量的计算通常需要考虑物理量的守恒性和边界条件。
物理量求解通过离散化得到的离散方程组可以通过数值求解方法求解，如迭代法、矩阵求解法等。
根据问题的特点，可以选择适合的数值求解方法，并设置迭代收敛准则，确定迭代终止条件。
应用流体力学问题控制体积法在流体力学领域得到广泛应用，可以求解包括流动、传热、湍流等问题。
例如，可以通过控制体积法求解不可压缩流体的速度场、压力场和流量分布，或求解可压缩流体的流动过程。
传热问题控制体积法也可用于求解传热问题，如热传导、对流传热和辐射传热等。
通过离散化计算区域和边界条件，可以求解温度场、热流场和传热率等物理量。
数值模拟控制体积法在工程领域中的数值模拟中得到广泛应用。
例如，可以利用控制体积法模拟汽车流场，预测空气动力学性能；或利用控制体积法模拟燃烧过程，优化燃烧器设计。
starccm包面原理 -回复
starccm包面原理-回复"starccm包面原理"Star-CCM+（Computer Aided Engineering for Computational Fluid Dynamics）是一种流体力学（CFD）软件，它适用于模拟和分析各种流体力学问题。
其中一个重要的功能是其能够进行包面操作，这是一个用于处理网格的关键步骤。
下面将一步一步地解释Star-CCM+中包面的原理。
首先，让我们了解一下CFD模拟中网格的基本概念。
网格是一个由小的几何体单元组成的离散网格结构。
每个单元代表流体领域中的一个小区域，该区域的性质用数值表示。
在CFD模拟中，网格是模拟流体行为的基础。
不同类型的问题需要不同类型的网格，因此在开始模拟之前，必须正确创建和准备合适的网格。
网格可以分为结构化和非结构化两种类型。
结构化网格由规则的、有序的几何体单元组成，例如矩形或立方体。
这种网格通常适用于简单几何形状和规则流动。
非结构化网格则由不规则的、无序的几何体单元组成，例如三角形或四面体。
这种类型的网格对于复杂几何形状和非规则流动更为适用。
在Star-CCM+中，包面操作是指根据特定准则和算法将非结构化网格转换为结构化网格的过程。
包面操作的目的是改善网格的质量和结构，并提高CFD模拟的准确性和效率。
以下是Star-CCM+中包面操作的详细步骤：第一步是几何表面的网格划分。
在这一步中，几何表面被分割为多个小的面片。
这些面片称为几何网格或面网格。
面网格的密度和形状对整个包面操作的效果有重要影响。
面网格的划分可以手动设置，也可以由Star-CCM+自动完成。
接下来，通过在每个面片上创建一个中心点，将面网格转换为体网格。
这个中心点位于面片的中心，并且成为后续步骤中生成结构化网格的基础。
在生成体网格后，网格质量的评估和修复开始进行。
这一步包括检查和调整网格中单元的属性，例如倾斜度、长宽比和形状。
这样可以确保网格在数值模拟中的可靠性和准确性。
采用结构化网格还是非结构化网格与需要求解的
结构与非结构网格
采用结构化网格还是非结构化网格与需要求解的具体问题相关。
答案是通过具体的工程问题判断。
请看如下几条：
（1） 复杂几何形状：非结构化网格一般较结构化网格生成速度快。
但是，如果原有几何构形已经有结构化网格，新的几何形状只是稍作改变，则结构化网格生成速度非常快。
除了上述情况：
结构化网格≈几个工作周—一个工作月
非结构化网格≈几个工作时—几天
（2） 精度：对于简单的问题，比如机翼，结构化网格一般比非结构化网格精度高。
但是对于复杂流动，自适应的非结构化网格可能比结构化网格有更好的精度。
（3） 收敛时间：结构化网格比非结构化网格耗时少，因为，迄今为止，已有的算法更加的有效率。
U，数据存于二维数组中)(i
U，数据存于一维数组中i
)
,(j
因此，为了计算残差，需要知道临近单元格的状态。
结构化网格：邻近单元格靠单元格指数增/减1来实现。
非结构化网格：需要存储单元格间的指针。
需要存储空间越多，代码执行的越慢。
FLUENT全参数设置
FLUENT全参数设置FLUENT是一款流体力学仿真软件，用于通过求解流动和传热问题来模拟和分析各种工程现象。
在使用FLUENT进行仿真之前，我们需要进行全参数设置，以确保所得到的结果准确可靠。
本文将介绍FLUENT的全参数设置，并提供一些适用于新手的建议。
1.计算网格设置：计算网格是FLUENT仿真中最重要的因素之一、合适的网格划分能够很好地表达流场和传热场的特征。
在设置计算网格时，可以考虑以下几个因素：-网格类型：可以选择结构化网格或非结构化网格。
结构化网格具有规则排列的单元，易于生成和细化。
非结构化网格则适用于复杂的几何形状。
-网格密度：根据仿真需求和计算资源的限制，选择合适的网格密度。
一般来说，流动和传热现象较为复杂时，需要更密集的网格划分。
-边界层网格：在靠近流体边界处增加边界层网格可以更准确地捕捉边界层流动的细节。
-剪切层网格：对于具有高速剪切层的流动，应添加剪切层网格以更好地刻画流场。
2.物理模型设置：- 湍流模型：选择合适的湍流模型，如k-epsilon模型、Reynolds Stress Model(RSM)等。
根据流动领域的特点，选用合适的湍流模型能够更准确地预测湍流现象。
- 辐射模型：对于辐射传热问题，可以选择合适的辐射模型进行建模。
FLUENT提供了多种辐射模型，如P1模型、Discrete Ordinates模型等。
-传热模型：根据具体问题，选择适当的传热模型，如导热模型、对流传热模型等。
在选择传热模型时，需要考虑流体性质和边界条件等因素。
3.数值方法设置：数值方法的选择和设置对仿真结果的准确性和稳定性有很大影响。
以下是一些建议：-离散格式：选择合适的离散格式进行数值计算。
一般来说，二阶精度的格式足够满足大多数仿真需求。
-模拟时间步长：选择合适的模拟时间步长以保证数值稳定性。
一般来说，时间步长应根据流场的特性和稳定性来确定。
-松弛因子设置：对于迭代求解的过程，设置合适的松弛因子能够提高求解的收敛速度。
结构化网格和非结构化网格
结构化网格和非结构化网格结构化网格只包含四边形或者六面体，非结构化网格是三角形和四面体。
结构网格在拓扑结构上相当于矩形域内的均匀网格，器节点定义在每一层的网格线上，且每一层上节点数都是相等的，这样使复杂外形的贴体网格生成比较困难。
非结构网格没有规则的拓扑结构，也没有层的概念，网格节点的分布是随意的，因此具有灵活性。
不过非结构网格计算的时候需要较大的内存。
非结构网格不利之处就是不能很好地处理粘性问题，在附面层内只采用三角形或四面体网格，其网格数量将极其巨大。
现在比较好的方法就是采用混合网格技术，即先贴体生成能用于粘性计算的四边型或三棱柱网格，然后以此为物面边界，生成三角形非结构网格，但是生成复杂外型的四边形或三棱柱网格难度很大。
在物面附近，非结构网格方法，特别是对于复杂外形如凹槽、细缝等处难以处理。
到空间网格的质量，几何外形特性相适应，为了更好地适应其中一方面，有时不得不在另一方面做出让步，因而往往顾此失彼。
计算精度，主要在于网格的质量（正交性，长宽比等），并不决定于拓扑（是结构化还是非结构化）。
采用结构化网格还是非结构化网格，主要看解决什么问题，如果是无粘欧拉方程的话，只要合理布局，结构和非结构都能得到较为理想的结果。
但如果涉及到粘性影响的话，尤其在壁面处，结构网格有一定优势，并且其对外形适应性差的缺点，也可以通过多块拼接网格解决。
目前有的非结构网格软件，也开始借鉴结构网格，如cfx的壁面加密功能。
网格节点走向（这里假设计算过程中物理量定义在网格节点上）贴近流动方向，那么计算的结果就要好一些。
对于不是非常复杂的流动。
例如气体的喷管流动，使用四边形（二维）网格就比三角形网格要好。
不过即便是四边形网格，fluent 也是按照无结构网格进行处理的。
主要是看流向是否与网格平行如果是平行的则计算中不容易出现假扩散，计算的结果就好，但是成角度的时候计算的结果搞不好就有扩散现象，所以不在于结构和非结构。
非结构和结构网格的计算结果如何取决于算法。
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1. 什么是结构化网格和非结构化网格
1.1结构化网格
从严格意义上讲，结构化网格是指网格区域内所有的内部点都具有相同的毗邻单元。
它可以很容易地实现区域的边界拟合，适于流体和表面应力集中等方面的计算。
它的主要优点是：
网格生成的速度快。
网格生成的质量好。
数据结构简单。
对曲面或空间的拟合大多数采用参数化或样条插值的方法得到，区域光滑，与实际的模型更容易接近。
它的最典型的缺点是适用的范围比较窄，只适用于形状规则的图形。
尤其随着近几年的计算机和数值方法的快速发展，人们对求解区域的几何形状的复杂性的要求越来越高，在这种情况下，结构化网格生成技术就显得力不从心了。
1.2非结构化网格
同结构化网格的定义相对应，非结构化网格是指网格区域内的内部点不具有相同的毗邻单元。
即与网格剖分区域内的不同内点相连的网格数目不同。
从定义上可以看出，结构化网格和非结构化网格有相互重叠的部分，即非结构化网格中可能会包含结构化网格的部分。
2.如果一个几何造型中既有结构化网格，也有非结构化网格，分块完成的，分别生成网格后，也可以直接就调入fluent中计算。
3.在fluent中，对同一个几何造型，如果既可以生成结构化网格，也可生成非结构化网格，当然前者要比后者的生成复杂的多，那么应该选择哪种网格，两者计算结果是否相同，哪个的计算结果更好些呢？
一般来说，结构网格的计算结果比非结构网格更容易收敛，也更准确。
但后者容易做。
影响精度主要是网格质量，和你是用那种网格形式关系并不是很大，如果结构话网格的质量很差，结果同样不可靠，相对而言，结构化网格更有利于计算机存储数据和加快计算速度。
结构化网格据说计算速度快一些，但是网格划分需要技巧和耐心。
非结构化网格容易生成，但相对来说速度要差一些。
4.在gambit中，只有map和submap生成的是结构化网格，其余均为非结构化网格。
采用分块网格划分的时候，在两个相邻块之间设置了connected，但是这两个块我要用不同尺寸的网格来划分。
比如说我用结构化的六面体网格来划分，一遍的尺寸为2，另一边的尺寸为3，这时候公共边界面该怎么处理？如果采用cooper 的格式来划分这个网格，尺寸就是前面所说的，该怎么来做呢？
我用单独的两个块试过，就是在公共边界上采用interface的格式，但是由于与这个公共边界相邻的另一个边界也不得不用interface格式，结果导入fluent 的时候就说can not creat a bound loop,也不清楚这是什么问题。
如果中间面两侧的面网格一致，可以直接在fluent中merge,如果不一致，可以设interface
网格的正交性是指三个方向上的网格边之间互相垂直的程度。
一般而言，三维网格单元中，三个方向上的网格边之间的夹角越接近90度则质量越好。
这一点在规则区域(例如正方形方腔)很容易实现，但对于流动区域比较复杂的问题则非常困难。
但一般情况下，应当保证所有的网格单元内的网格边夹角大于10度，否则网格本身就会引入较大的数值误差。
EquiSize Skew（尺寸扭曲率）和EquiAngle Skew（角度扭曲率）是评判网格质量最主要标准，其值越小，网格质量越高
一般来说，Fluent要求扭曲率3D小于0.85，2D小于0.75。
关于复杂模型和gambit中的实体及虚体
模型比较复杂，是在pro/E中建的模，然后用igs导入gambit，不过这样就产生了很多碎线和碎面并且在一些面交界的地方还存在尖角。
我曾经做成功过把它们统统merge成一个虚面，中间设置了一个可以容忍尖角的参数，也可以划分网格，但把生成的msh文件导入fluent就会出错，这是virtual geometry的原因还是因为尖角的原因？还有，virtual geometry和普通的真实的几何体到底有什么区别？好像最大的区别是virtual geometry不能进行布尔操作，布尔操作（boolean operation）又是什么？使用virtual geometry需要注意哪些问题？virtual geometry是很头疼的问题。
你把它们统统merge成一个虚面
按理说全是虚的也是可以算的。
可能是因为尖角的原因，虚实最大差别：是virtual geometry不能进行布尔操作，boolean operation即是并
对于复杂外形的网格生成，不可避免的会用到virtual geometry，virtual face ,和virtual edge等，
1。
作网格的时候，把所有的面全部合成一个虚面的做法不好，特别是对于复杂外形的网格生成，你最好在模型变化剧烈的地方多分几个面，这样会更有效的控制网格能够在模型表面曲率比较大的地方能够生成规则的结构或者非结构网格。
2对于你输入gambit的时候产生很多碎片的问题，你可以适当的把proe里面的模型精度和它的公差降低，因为gambit的建模工具精度本事就不高。
3。
布尔运算就是对于面与面，体与体的联合，相减等运算。
这个在所有的cad 建模过程中是经常见到的问题。
4。
对于虚体生成的计算网格，和实体生成的计算网格，在计算的时候没有区别，关键是看你网格生成的质量如何，与实体虚体无关。
我在作复杂模型计算的时候，大部分都是用的虚体，特别是从其他的建模软件里面导进来的复杂模型，基本上不能够生成实体。
至于计算的效果如何，那是你对于fluent的设置问题和网格的质量问题，与模型无关。
可以用gambit里面的check功能检查一下你的网格质量，看看质量怎么样
实体、实面与虚体、虚面的区别
在建模中，经常会遇到实...与虚...，而且虚体的计算域好像也可以进行计算并得到所需的结果，对二者的根本区别及在功能上的不同
对于求解是没有任何区别的，只要你能在虚体或者实体上划分你需要的网格
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gambit的实体和虚体在生成网格和计算的时候对于结果没有任何影响，实体和虚体的主要区别有以下几点：
1。
实体可以进行布尔运算但是虚体不能，虽然不能进行布尔运算，但是虚体存在merge，split等功能。
2，实体运算在很多cad软件里面都有，但是虚体是gambit的一大特色，有了虚体以后，gambit的建模和网格生成的灵活性增加了很多。
3。
在网格生成的过程中，如果有几个相对比较评弹的面，你可以把它们通过merge合成一个，这样，作网格的时候，可以节省步骤，对于曲率比较大的面，可能生成的网格质量不好，这时候，你可以采取用split的方式把它划分成几个小面以提高网格质量
fluent必知的几个关系及定义
fluent中几个压力之间的关系及定义
在fluent中会出现这么几个压力：
Static pressure（静压）Dynamic pressure（动压）Total pressure（总压）
这几个压力是空气动力学的概念,它们之间的关系为:
Total pressure（总压）= Static pressure（静压z）+ Dynamic pressure（动压）
滞止压力等于总压(因为滞止压力就是速度为0时的压力,此时动压为0.)
Static pressure（静压）就是你测量的，比如你现在测量空气压力是一个大气压
而在fluent中，又定义了两个压力：
Absolute pressure（绝对压力）
Relative pressure（参考压力）
还有两个压力：
operating pressure（操作压力）
gauge pressure（表压）
它们之间的关系为:
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Absolute pressure（绝对压力）= operating pressure（操作压力）+ gauge pressure（表压。