重叠网格 — CAE术语解说

这正是适合这种情况的技术。重叠网格是"将多个网格叠加使用"的方法，也被称为Chimera网格。在活塞的情况下，在活塞周围创建贴身的网格，在圆筒侧也准备另一个网格。即使活塞移动，各网格也只是平移而不变形。

重叠区域通过插值交换数据。搜索一个网格的单元在另一个网格中的位置，然后通过插值传递速度和压力。这个"供体单元搜索"和"插值精度"是影响重叠网格质量的关键因素。

ALE中网格会被拉伸，纵横比和斜率会变差。大幅移动时需要重新网格划分，计算成本急剧上升。重叠网格因为网格本身不变形，所以质量能保持，而且对于多个物体相互接近的情况也容易处理。

伴随插值而来的守恒性下降是最大的问题。质量守恒和能量守恒可能严格上不成立。另外，如果重叠区域内的单元尺寸差异很大，插值精度就会下降，所以需要采取措施使背景网格和组件网格的单元尺寸相匹配。

Star-CCM+、Fluent和OpenFOAM等主要CFD求解器都支持重叠网格，所以首先可以用简单的旋转体（风扇或搅拌桨）试试。理解重叠区域大小和单元密度的影响后，在实际工作中就会很有用。