计算流体动力学中，按一定规律分布于流场中离散点的集合称为格线，产生这些节点的过程就称为格线生成。格线生成是连线几何模型和数值算法的纽带，几何模型就只有被划分成一定标準的格线时才能对其进行数值求解。一般而言，格线划分越密，得到的结果就越精确，但耗时也越多。数值计算结果的精度及效率主要取决于格线及划分时所採用的算法，它和控制方程的求解是数值模拟中最重要的两个环节。格线生成技术已经发展成为流体机械CFD的一个重要分支。现有的格线生成方法主要分为结构化格线、非结构化格线和混合格线三大类。
基本介绍
- 中文名：格线生成技术
- 外文名：Grid generation technology
- 性质：已是流体机械CFD的一个重要分支
- 分类：结构化、非结构化格线和混合格线
- 关键指标：格线适应性，格线生成时间和费用
- 特点：格线越密，结果越精确，耗时越多
基本概念
计算流体动力学中，按一定规律分布于流场中离散点的集合称为格线，产生这些节点的过程就称为格线生成。格线生成是连线几何模型和数值算法的纽带，几何模型就只有被划分成一定标準的格线时才能对其进行数值求解。一般而言，格线划分越密，得到的结果就越精确，但耗时也越多。数值计算结果的精度及效率主要取决于格线及划分时所採用的算法，它和控制方程的求解是数值模拟中最重要的两个环节。格线生成技术已经发展成为流体机械CFD的一个重要分支。
格线生成是CFD模型的基础。建立高质量的计算格线对CFD计算精度和计算效率有重要影响。格线生成技术的关键指标是对几何外形的适应性以及生成格线的时间、费用。对于複杂的CFD问题，格线生成极为耗时，且容易出错，生成格线所需时间常常大于实际CFD计算的时间。因此，有必要对格线生成方式予以足够的重视。
分类
现有的格线生成方法主要分为结构化格线、非结构化格线和混合格线三大类。
结构化格线
结构化格线的优点是节点与邻点关係可以依据格线编号的规律而自动得出，很容易地实现区域的边界拟合。结构化格线的缺点是适用的範围比较窄，只适用于形状规则的图形。结构化格线主要分为正交曲线坐标系中常规格线、对角直角坐标法、适体坐标法和块结构化格线。前两种方法是格线生成技术中最基本、最简单的格线生成方法。
非结构化网路
非结构化网路技术主要弥补了结构化网路不能解决任意形状和任意连通区域格线划分的缺陷。在这种格线中，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，非结构化格线中节点和单元的分布可控性好，能够较好地处理边界，适用于流体机械中複杂结构模型格线的生成。非结构化格线生成方法在其生成过程中採用一定的準则进行最佳化判断，因而能生成高质量的格线，很容易控制格线大小和节点密度，它採用的随机数据结构有利于进行格线自适应，提高计算精度。
非结构化格线方法有两个缺点：一是不能很好地处理黏性问题，二是对于相同的物理空间，格线填充效率不高。
非结构化格线生成方法主要有阵面推进法、Delaunay三角划分法、四叉树（2D）/八叉树（3D）方法、阵面推进法和Delaunay三角划分结合算法。
混合网路
近年来，结合结构化格线和非结构化格线优势的混合格线技术受到CFD工作者的普遍重视。混合格线具有划分灵活、易于实现格线自适应等优点，适于处理边界複杂问题，因被广泛地套用。混合格线主要有三稜柱/四面体格线、针对多部件或多体複杂外形的混合格线、矩形/非结构化混合的格线。
生成格线的过程
无论是结构格线还是非结构格线，均需按下列过程生成格线：
（1）建立几何模型。几何模型是格线和边界的载体。对于二维问题，几何模型是二维面；对于三维问题，几何模型是三维实体。
（2）划分格线。在所生成的几何模型上，套用特定的格线类型、格线单元和格线密度对面或体进行划分，获得格线。
（3）指定边界区域、为模型的各个区域指定名称或类型，为后续给定模型的物理属性、边界条件和初始条件做好準备。
生成格线的关键在步骤（2），由于传统的CFD基于结构格线，因此，目前有多种针对结构格线的成熟的生成技术。而针对非结构格线的生成技术要更複杂一些。