OpenFOAM-v2006重叠网格挖洞问题研究以及overset代码解析（二）PATCH是什么类型的patch？

上一篇的结尾提出了3个问题。回答这些问题能帮助我理解OpenFOAM重叠网格的执行过程。

首先我们来看第一个问题：PATCH对应哪一类patch？

看到cellCellStencil.H文件，里面有PATCH的定义：

在这里，PATCH的值设为1，后面注释可以翻译为靠近非耦合边界。这是一类patch-Cell的类型，其他两类为other和overset。下面是cellType，即体元的类型，有三类：calculated，对应不重叠的区域，此区域体元正常处理；interpolated，插值，这部分体元需要插值处理；hole，洞元，不处理。以圆柱重叠网格为例，下图给出了对应区域：

如上图，红色对应值为2，即hole区域；蓝色对应0值，为不处理的区域；绿色对应1值，为需要插值处理的区域。左图是背景网格的，右图是圆柱层网格的。可以看到，背景网格所挖的洞仅在圆柱内一圈，然后是两层的插值层，代表背景网格内部的洞与外部的网格之间有一层新的边界，这一层边界是人为产生的，需要进行插值计算，即从圆柱层往下插值赋值来实现。而看到圆柱网格，没有进行挖洞处理，在网格外层有两层插值元，这是网格本身就有的，也是需要背景网格往上插值赋值到这两层来计算。圆柱网格内部蓝色的是进行正常的计算。

然而tecplot只能查看体元的值，对patch是没办法查看的。我需要知道什么样的patch会被定义成PATCH，而什么会被定义成OVERSET，这似乎对挖洞的识别过程非常重要。

OpenFOAM里patch是什么样的一个概念呢？patch可以理解为一个面，由一组face面元组合而成，一般作为边界，并在计算时赋予属性，如速度入口、压强出口、壁面条件等等。face既包括外部的边界面，也包括内部面。而patch则一般指边界面，且由很多face组成。

在圆柱绕流这一算例中，圆柱的patch有三类：wall即圆柱面，overset即最外层网格面和empty即前后面（二维算例）。

那么问题来了，程序是什么时候开始将这些边界的patch分类并赋值的呢？我怀疑，wall对应的边界patch，被定义成PATCH，而overset类patch则定义成OVERSET，empty等则是OTHER。那么，从判据来看，程序只挖wall附近的洞，似乎是讲得通的。

在inverseDistanceCellCellStencil.C的第158行找到markBoundary函数，字面意思就是标记边界用的。markBoundary在每次update中都会进行。看它如何定义PATCH：

在这一段程序中，先是遍历所有的patch（pbm），然后进行一次if判定。判定内容是constrainType，是属于fvPatch空间的，上官网搜一下，其解释是“return true if the given type is a constraint type”。constraint是约束的意思，一般的constraint boundary在OpenFOAM里指cyclic，cyclicAMI，empty，symmetry，wedge，overset等等，可以在etc/caseDic/setConstraintTypes看看。在这里，这个if判定如果不是约束性条件，则执行下面的代码。那么，一般的边界如patch、wall就会落到这里进行了。后面的就不用看，可以推断wall这一类patch被指定为PATCH了。

后面则是将overset的patch指定为OVERSET，也是十分易懂。

综上，PATCH对应于除了overset、empty之外的patch，在圆柱绕流这个算例中，wall被指定为PATCH，overset被指定为OVERSET，empty默认为OTHER。

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