CN109684664B - 一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法和系统，包括：根据导线类型将导线划分为由圆弧和直线组成的导线截面；根据导线类型以及导线截面的几何形状，按照设定分割区间对导线的外部整体流场进行分割；对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分。该方法和系统实现了可反映导线截面形状和表面形式等细节特征的精细化流场建模。
Description
技术领域
本发明属于输电线路防灾减灾技术领域，具体涉及一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法和系统。
背景技术
近年来，随着电网建设规模的迅速扩大及气候环境的不断变化，输电线路风振灾害愈加严重，导线风振现象已经成为危害输电线路安全稳定运行的一种主要灾害形式。风导线风荷载确定是开展输电线路抗风设计的必要前提，一般通过风洞试验或计算流体力学CFD模拟来实现。考虑到开展大量导线风洞试验的成本相对较高，且难以捕捉导线表面粗糙度引起的局部流场变化，故采用CFD模拟手段研究导线风荷载特性显得更为必要。目前，导线流场CFD模拟采用的计算模型进行网格划分的时候，将导线视为光滑圆柱，没有考虑的导线的具体类型、导线截面和表面粗糙度，导致CFD模拟分析结果与导线实际风荷载存在偏差。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法和系统。该方法和系统旨在提供一种用于输电线路导线流场模拟的精细化网格划分方法。通过设置合理分区和适当的网格密度，实现了可反映导线截面形状和表面形式等细节特征的精细化流场建模；此外，本发明在整个流场区域全部生成四结点的规则化网格，大大提升了流场模拟的计算效率和精度。本发明在导线风荷载CFD模拟时可以考虑截面形状和表面粗糙度对导线局部流场的影响，提升了模拟结果的准确性，在输电线路导线风荷载设计取值及新型低风压导线研制中具有良好的应用前景。
实现上述目的所采用的解决方案为：
一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法，其改进之处在于，包括：
根据导线类型将导线划分为由圆弧和直线组成的导线截面；
根据导线类型以及所述导线截面的几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割；
对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分。
本发明提供的第一优选技术方案，其改进之处在于，所述根据导线类型将导线划分为由圆弧和直线组成的导线截面，包括：
针对光滑圆线，以所述光滑圆线的外廓线为导线截面；
针对圆绞线，以所述圆绞线外层切点形成大圆周外侧的多个连续小圆弧所构成的波纹圆为导线截面，所述小圆弧的个数根据所述圆绞线的外形确定；
针对型线，以所述型线边缘围成的圆周表面上以固定间距分布V型小豁口的齿形截面为导线截面，V型豁口的宽度、深度和分布根据所述型线的外形设置；
其中，所述导线类型包括：光滑圆线、圆绞线和型线。
本发明提供的第二优选技术方案，其改进之处在于，所述设定的分割区间包括：从导线截面开始向外依次设定为：加密区、过渡区和尾流区。
本发明提供的第三优选技术方案，其改进之处在于，所述根据导线类型以及所述导线的截面几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割，包括：
针对光滑圆线，以中心与所述光滑圆线中心重合的，边长为导线直径第一比值倍数的正方形包围所述导线截面的区域为加密区，对所述加密区采用内圆外方的扇形进行分割，扇形两侧边界为正方形对角线，内侧边界为导线截面，外侧边界为加密区边界；
以横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第二比值倍数的长方形包围所述加密区的区域为过渡区，采用方形对所述过渡区进行分割；
以紧贴过渡区的位于流场下游，横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数的长方形的为尾流区；
其中，所述第一比值、第二比值和第三比值分别根据实际情况设置，所述第一比值、第二比值和第三比值依次增大且均大于1，所述光滑圆线的中心位于过渡区沿流场水平范围中线的设定位置上。
本发明提供的第四优选技术方案，其改进之处在于，所述根据导线类型以及所述导线的截面几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割，包括：
针对圆绞线，以与所述圆绞线中心重合的，直径为圆绞线第一比值倍数的圆形包围所述导线截面的区域为加密区，对所述加密区采用内圆外圆的等分式扇形进行分割，扇形两侧边界为导线截面上小圆弧交点与圆绞线中心连线的延长线，内侧边界为导线截面，外侧边界为加密区边界；
以横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第二比值倍数的长方形包围所述加密区的区域为过渡区，对所述过渡区进行以圆绞线中心为圆心的辐射式分割；
以紧贴过渡区的位于流场下游，横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数的长方形的为尾流区；
其中，所述第一比值、第二比值和第三比值分别根据实际情况设置，所述第一比值、第二比值和第三比值依次增大且均大于1，所述圆绞线的中心位于过渡区沿流场水平范围中线的设定位置上。
本发明提供的第五优选技术方案，其改进之处在于，所述根据导线类型以及所述导线的截面几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割，包括：
针对型线，以与所述型线中心重合的，直径为型线第一比值倍数的圆形包围所述导线截面的区域为加密区，对所述加密区采用内圆外圆的等分式扇形分割，层数为两层，外层扇形两侧边界为导线截面上V型豁口底端点与型线中心连线的延长线，内侧边界为圆心与所述型线中心重合的，直径为导线直径第四比值倍数的层间圆，外侧边界为加密区边界；内层扇形的外侧边界为所述层间圆，内侧边界为导线截面，两侧边界为V型豁口两侧顶端点与对应扇间分割点的连接线，每两个内层扇形间还包括V型豁口与扇形两侧边界构成的四边形；
以横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第二比值倍数的长方形包围所述加密区的区域为过渡区，对所述过渡区进行以型线中心为圆心的辐射式分割；
以紧贴过渡区的位于流场下游，横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数的长方形的为尾流区；
其中，所述第一比值、第二比值和第三比值分别根据实际情况设置，所述第一比值、第二比值和第三比值依次增大且均大于1，所述型线的中心位于过渡区沿流场水平范围中线的设定位置上，所述第四比值小于第一比值且大于1，所述扇间分割点为所述层间圆与外层扇形两侧边界的交点。
本发明提供的第六优选技术方案，其改进之处在于，所述对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分，包括：
针对光滑圆线，采用方形网格划分尾流区和过渡区，尾流区网格大于过渡区网格；
采用中心对称的不等距网格划分加密区，加密区网格相对光滑圆线中心由远及近逐步缩小且小于过渡区网格。
本发明提供的第七优选技术方案，其改进之处在于，所述对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分，包括：
针对圆绞线，采用方形网格划分尾流区；
采用中心对称的不等距网格划分过渡区的辐射式分割区域，过渡区的网格相对圆绞线中心由远及近逐步缩小且小于尾流区网格；
采用中心对称的不等距网格划分加密区的扇形区域，加密区的网格相对圆绞线中心由远及近逐步缩小且小于过渡区网格。
本发明提供的第八优选技术方案，其改进之处在于，所述对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分，包括：
针对型线，采用方形网格划分尾流区；
采用中心对称的不等距网格划分过渡区的辐射式分割区域，过渡区的网格相对型线中心由远及近逐步缩小且小于尾流区网格；
采用中心对称的不等距网格划分加密区的扇形区域，加密区的网格相对型线中心由远及近逐步缩小且小于过渡区网格；
对加密区内层扇形间的四边形，通过在对边设置相同分割份数的方式分割所述四边形，四边形的网格相对型线中心由远及近逐步缩小且小于加密区扇形区域的网格。
一种用于导线流场模拟的精细化网格划分系统，其改进之处在于，包括：截面划分模块、流场分割模块和网格划分模块；
所述截面划分模块，用于根据导线类型将导线划分为由圆弧和直线组成的截面；
所述流场分割模块，用于根据导线类型以及所述导线的截面几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割；
所述网格划分模块，用于对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分。
本发明提供的第九优选技术方案，其改进之处在于，所述截面划分模块包括光滑圆线截面单元、圆绞线截面单元和型线截面单元；
所述光滑圆线截面单元，用于针对光滑圆线，以所述光滑圆线的外廓线为导线截面；
所述圆绞线截面单元，用于针对圆绞线，以所述圆绞线外层切点形成大圆周外侧的多个连续小圆弧所构成的波纹圆为导线截面，所述小圆弧的个数根据所述圆绞线的外形确定；
所述型线截面单元，用于针对型线，以所述型线边缘围成的圆周表面上以固定间距分布V型小豁口的齿形截面为导线截面，V型豁口的宽度、深度和分布根据所述型线的外形设置；
其中，所述导线类型包括：光滑圆线、圆绞线和型线。
与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：
本发明根据导线类型将导线划分为由圆弧和直线组成的截面，根据导线类型以及导线的截面几何形状，按照设定分割区间对导线的外部整体流场进行分割，最后对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分，实现了可反映导线截面形状和表面粗糙度等细节特征的精细化流场建模。
此外，本发明在整个流场区域全部生成规则化网格，大大提升了流场模拟的计算效率和精度。本发明提供的方法在导线风荷载CFD模拟时可以考虑截面形状和表面粗糙度对导线局部流场的影响，提升了模拟结果的准确性，在输电线路导线风荷载设计取值及新型低风压导线研制中具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法流程示意图；
图2为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法中圆绞线边界简化示意；
图3为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法中型线边界简化示意；
图4为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法中光滑圆线网格分区示意；
图5为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法中圆绞线网格分区示意；
图6为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法中型线网格分区示意；
图7为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法中圆绞线加密区示意；
图8为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法中型线加密区示意；
图9为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法中光滑圆线生成网格示意；
图10为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法中圆绞线生成网格示意；
图11为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法中型线生成网格示意；
图12为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分系统基本结构示意图；
图13为本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分系统详细结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
实施例1：
本发明提供的一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法流程示意图如图1所示，包括：
步骤1：根据导线类型将导线划分为由圆弧和直线组成的导线截面；
步骤2：根据导线类型以及导线截面的几何形状，按照设定分割区间对导线的外部整体流场进行分割；
步骤3：对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分。
具体的，本发明具体实现步骤如下：
步骤101：典型导线截面几何简化。
即根据光滑圆线、圆绞线和型线这三类典型导线的截面边缘特点进行几何简化，得到可通过直线和圆弧这两个基本图形单元描述的导线截面轮廓；对光滑圆线，边界不作处理；对于圆绞线，可将其等效为由外层导线切点形成大圆周外侧的多个连续小圆弧所构成的如图2所示的波纹圆截面，小圆弧的个数根据圆绞线的外形确定；对型线而言，可等效为在外层导线边缘围成的圆周表面上以固定间距分布V型小豁口的如图3所示的齿形截面，V型豁口的宽度、深度和分布可根据实际情况如型线的外形设置。
步骤102：导线外部整体流场区域分割。
导线绕流CFD模拟流场区域一般呈长方形布置，本方法首先将整个流场划分为包含导线的加密区、过渡区和仅含流场的尾流区三部分，具体分割形式及数量要根据导线表面的细节特征来确定；光滑圆线、圆绞线和型线三类典型导线的外部流场区域分割方式分别如图4～图6所示，其中三类导线加密区大小取为导线直径的第一比值倍左右即可，光滑圆线以边长为导线直径第一比值倍大小的正方形区域包围导线截面的区域作为加密区，正方形中心与导线圆心即各类型导线的中心重合；圆绞线和型线以导线直径第一比值倍大小的同心圆包围导线截面的区域作为加密区；三类导线的过渡区均为除去加密区以外的方形区域，过渡区沿流场水平范围取为导线直径的第二比值倍左右即可，横向范围取整个流场宽度，导线的圆心位于过渡区沿流场水平范围中线的设定位置上；尾流区则紧贴过渡区，位于流场下游，本实施例中为过渡区右侧的整个方形区域，尾流区横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数；光滑圆线过渡区的子区域采用方形分割，圆绞线和型线过渡区的子区域采用以导线中心为圆心的辐射式分割；第一比值、第二比值和第三比值分别根据实际情况设置，第一比值、第二比值和第三比值依次增大且均大于1。本实施例中，第一比值取为2，第二比值取为8。
步骤103：导线周边加密区分割。
导线附近的网格加密区是影响CFD模拟精度和效率的关键区域，为了生成加密和规则化的网格，光滑圆线加密区子区域采用内圆外方的扇形分割，扇形两侧边界为正方形对角线，内侧边界为导线截面，外侧边界为加密区边界，层数为一层；圆绞线加密区子区域采用如图7所示的内圆外圆的等分式扇形分割，层数也为一层，扇形两侧边界为导线截面上小圆弧交点与圆绞线中心连线的延长线，内侧边界为导线截面，外侧边界为加密区边界；型线加密区子区域则采用如图8所示的内圆外圆的等分式扇形分割，层数为两层，两层间为直径为导线直径第四比值倍数的层间圆，层间圆的圆心与型线中心重合。外层扇形两侧边界为导线截面上V型豁口底端点与型线中心连线的延长线，内侧边界为层间圆，外侧边界为加密区边界；内层扇形的外侧边界为层间圆，内侧边界为导线截面，两侧边界为V型豁口两侧顶端点与对应扇间分割点的连接线，每两个内层扇形间还包括V型豁口与扇形两侧边界构成的四边形，其中扇间分割点为层间圆与外层扇形两侧边界的交点。
步骤104：生成网格。
对三类典型导线已经分割好的加密区、过渡区和尾流区的子区域作进一步网格划分；为了实现规则化和导线周边加密效果，网格划分过程遵循网格尺寸相对导线圆心由远及近逐步缩小的原则，通过设置数量的形式进行线段划分，划分扇形区域时采用中心对称的不等距网格形式；此外，由于步骤101～103分割后的子区域均为直线或者圆弧构成的四面体，网格划分时需要将四面体对边设置同样的剖分份数以保证最终生成网格单元的规则化；光滑圆线、圆绞线和型线三类典型导线的加密区网格划分示意分别如图9～图11所示。
利用步骤101～104划分的网格，可进行进一步的计算流体力学模拟，捕捉导线表面粗糙度引起的局部流场变化。
实施例2：
基于同一发明构思，本发明还提供了一种用于导线流场模拟的精细化网格划分系统，由于这些设备解决技术问题的原理与用于导线流场模拟的精细化网格划分方法相似，重复之处不再赘述。
该系统基本结构示意图如图12所示，包括：
截面划分模块、流场分割模块和网格划分模块；
其中，截面划分模块，用于根据导线类型将导线划分为由圆弧和直线组成的截面；
流场分割模块，用于根据导线类型以及导线的截面几何形状，按照设定分割区间对导线的外部整体流场进行分割；
网格划分模块，用于对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分。
用于导线流场模拟的精细化网格划分系统详细结构示意图如图13所示。
其中，截面划分模块包括光滑圆线截面单元、圆绞线截面单元和型线截面单元；
光滑圆线截面单元，用于针对光滑圆线，以光滑圆线的外廓线为导线截面；
圆绞线截面单元，用于针对圆绞线，以圆绞线外层切点形成大圆周外侧的多个连续小圆弧所构成的波纹圆为导线截面，小圆弧的个数根据圆绞线的外形确定；
型线截面单元，用于针对型线，以型线边缘围成的圆周表面上以固定间距分布V型小豁口的齿形截面为导线截面，V型豁口的宽度、深度和分布根据型线的外形设置；
其中，导线类型包括：光滑圆线、圆绞线和型线。
其中，流场分割模块包括：光滑圆线流场分割单元、圆绞线流场分割单元和型线流场分割单元；
光滑圆线流场分割单元，用于针对光滑圆线，以中心与光滑圆线中心重合的，边长为导线直径第一比值倍数的正方形包围导线截面的区域为加密区，对加密区采用内圆外方的扇形进行分割，扇形两侧边界为正方形对角线，内侧边界为导线截面，外侧边界为加密区边界；以横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第二比值倍数的长方形包围加密区的区域为过渡区，采用方形对过渡区进行分割；以紧贴过渡区的位于流场下游，横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数的长方形的为尾流区；
圆绞线流场分割单元，用于针对圆绞线，以与圆绞线中心重合的，直径为圆绞线第一比值倍数的圆形包围导线截面的区域为加密区，对加密区采用内圆外圆的等分式扇形进行分割，扇形两侧边界为导线截面上小圆弧交点与圆绞线中心连线的延长线，内侧边界为导线截面，外侧边界为加密区边界；以横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第二比值倍数的长方形包围加密区的区域为过渡区，对过渡区进行以圆绞线中心为圆心的辐射式分割；以紧贴过渡区的位于流场下游，横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数的长方形的为尾流区；
型线流场分割单元，用于针对型线，以与型线中心重合的，直径为型线第一比值倍数的圆形包围导线截面的区域为加密区，对加密区采用内圆外圆的等分式扇形分割，层数为两层，外层扇形两侧边界为导线截面上V型豁口底端点与型线中心连线的延长线，内侧边界为圆心与型线中心重合的，直径为导线直径第四比值倍数的层间圆，外侧边界为加密区边界；内层扇形的外侧边界为层间圆，内侧边界为导线截面，两侧边界为V型豁口两侧顶端点与对应扇间分割点的连接线，每两个内层扇形间还包括V型豁口与扇形两侧边界构成的四边形；以横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第二比值倍数的长方形包围加密区的区域为过渡区，对过渡区进行以型线中心为圆心的辐射式分割；以紧贴过渡区的位于流场下游，横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数的长方形的为尾流区；
其中，第一比值、第二比值和第三比值分别根据实际情况设置，第一比值、第二比值和第三比值依次增大且均大于1，型线的中心位于过渡区沿流场水平范围中线的设定位置上，第四比值小于第一比值且大于1，扇间分割点为层间圆与外层扇形两侧边界的交点。
其中，网格划分模块包括：光滑圆线网格划分单元、圆绞线网格划分单元和型线网格划分单元；
光滑圆线网格划分单元，用于针对光滑圆线，采用方形网格划分尾流区和过渡区，尾流区网格大于过渡区网格；采用中心对称的不等距网格划分加密区，加密区网格相对光滑圆线中心由远及近逐步缩小且小于过渡区网格。
圆绞线网格划分单元，用于针对圆绞线，采用方形网格划分尾流区；采用中心对称的不等距网格划分过渡区的辐射式分割区域，过渡区的网格相对圆绞线中心由远及近逐步缩小且小于尾流区网格；采用中心对称的不等距网格划分加密区的扇形区域，加密区的网格相对圆绞线中心由远及近逐步缩小且小于过渡区网格。
型线网格划分单元，用于针对型线，采用方形网格划分尾流区；采用中心对称的不等距网格划分过渡区的辐射式分割区域，过渡区的网格相对型线中心由远及近逐步缩小且小于尾流区网格；采用中心对称的不等距网格划分加密区的扇形区域，加密区的网格相对型线中心由远及近逐步缩小且小于过渡区网格；对加密区内层扇形间的四边形，通过在对边设置相同分割份数的方式分割四边形，四边形的网格相对型线中心由远及近逐步缩小且小于加密区扇形区域的网格。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于导线流场模拟的精细化网格划分方法，其特征在于，包括：
根据导线类型将导线划分为由圆弧和直线组成的导线截面；
根据导线类型以及所述导线截面的几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割；
对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分；
所述根据导线类型将导线划分为由圆弧和直线组成的导线截面，包括：
针对光滑圆线，以所述光滑圆线的外廓线为导线截面；
针对圆绞线，以所述圆绞线外层切点形成大圆周外侧的多个连续小圆弧所构成的波纹圆为导线截面，所述小圆弧的个数根据所述圆绞线的外形确定；
针对型线，以所述型线边缘围成的圆周表面上以固定间距分布V型小豁口的齿形截面为导线截面，V型豁口的宽度、深度和分布根据所述型线的外形设置；
其中，所述导线类型包括：光滑圆线、圆绞线和型线；
所述设定的分割区间包括：从导线截面开始向外依次设定为：加密区、过渡区和尾流区；
所述根据导线类型以及所述导线的截面几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割，包括：
针对光滑圆线，以中心与所述光滑圆线中心重合的，边长为导线直径第一比值倍数的正方形包围所述导线截面的区域为加密区，对所述加密区采用内圆外方的扇形进行分割，扇形两侧边界为正方形对角线，内侧边界为导线截面，外侧边界为加密区边界；
以横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第二比值倍数的长方形包围所述加密区的区域为过渡区，采用方形对所述过渡区进行分割；
以紧贴过渡区的位于流场下游，横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数的长方形的为尾流区；
其中，所述第一比值、第二比值和第三比值分别根据实际情况设置，所述第一比值、第二比值和第三比值依次增大且均大于1，所述光滑圆线的中心位于过渡区沿流场水平范围中线的设定位置上；
所述根据导线类型以及所述导线的截面几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割，包括：
针对圆绞线，以与所述圆绞线中心重合的，直径为圆绞线第一比值倍数的圆形包围所述导线截面的区域为加密区，对所述加密区采用内圆外圆的等分式扇形进行分割，扇形两侧边界为导线截面上小圆弧交点与圆绞线中心连线的延长线，内侧边界为导线截面，外侧边界为加密区边界；
以横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第二比值倍数的长方形包围所述加密区的区域为过渡区，对所述过渡区进行以圆绞线中心为圆心的辐射式分割；
以紧贴过渡区的位于流场下游，横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数的长方形的为尾流区；
其中，所述第一比值、第二比值和第三比值分别根据实际情况设置，所述第一比值、第二比值和第三比值依次增大且均大于1，所述圆绞线的中心位于过渡区沿流场水平范围中线的设定位置上；
所述根据导线类型以及所述导线的截面几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割，包括：
针对型线，以与所述型线中心重合的，直径为型线第一比值倍数的圆形包围所述导线截面的区域为加密区，对所述加密区采用内圆外圆的等分式扇形分割，层数为两层，外层扇形两侧边界为导线截面上V型豁口底端点与型线中心连线的延长线，内侧边界为圆心与所述型线中心重合的，直径为导线直径第四比值倍数的层间圆，外侧边界为加密区边界；内层扇形的外侧边界为所述层间圆，内侧边界为导线截面，两侧边界为V型豁口两侧顶端点与对应扇间分割点的连接线，每两个内层扇形间还包括V型豁口与扇形两侧边界构成的四边形；
以横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第二比值倍数的长方形包围所述加密区的区域为过渡区，对所述过渡区进行以型线中心为圆心的辐射式分割；
以紧贴过渡区的位于流场下游，横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数的长方形的为尾流区；
其中，所述第一比值、第二比值和第三比值分别根据实际情况设置，所述第一比值、第二比值和第三比值依次增大且均大于1，所述型线的中心位于过渡区沿流场水平范围中线的设定位置上，所述第四比值小于第一比值且大于1，所述扇间分割点为所述层间圆与外层扇形两侧边界的交点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分，包括：
针对光滑圆线，采用方形网格划分尾流区和过渡区，尾流区网格大于过渡区网格；
采用中心对称的不等距网格划分加密区，加密区网格相对光滑圆线中心由远及近逐步缩小且小于过渡区网格。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分，包括：
针对圆绞线，采用方形网格划分尾流区；
采用中心对称的不等距网格划分过渡区的辐射式分割区域，过渡区的网格相对圆绞线中心由远及近逐步缩小且小于尾流区网格；
采用中心对称的不等距网格划分加密区的扇形区域，加密区的网格相对圆绞线中心由远及近逐步缩小且小于过渡区网格。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分，包括：
针对型线，采用方形网格划分尾流区；
采用中心对称的不等距网格划分过渡区的辐射式分割区域，过渡区的网格相对型线中心由远及近逐步缩小且小于尾流区网格；
采用中心对称的不等距网格划分加密区的扇形区域，加密区的网格相对型线中心由远及近逐步缩小且小于过渡区网格；
对加密区内层扇形间的四边形，通过在对边设置相同分割份数的方式分割所述四边形，四边形的网格相对型线中心由远及近逐步缩小且小于加密区扇形区域的网格。
5.一种用于导线流场模拟的精细化网格划分系统，其特征在于，包括：截面划分模块、流场分割模块和网格划分模块；
所述截面划分模块，用于根据导线类型将导线划分为由圆弧和直线组成的截面；
所述流场分割模块，用于根据导线类型以及所述导线的截面几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割；
所述网格划分模块，用于对分割后的导线外部整体流场按照局部加密、逐渐过度的方式进行网格划分；
所述截面划分模块包括光滑圆线截面单元、圆绞线截面单元和型线截面单元；
所述光滑圆线截面单元，用于针对光滑圆线，以所述光滑圆线的外廓线为导线截面；
所述圆绞线截面单元，用于针对圆绞线，以所述圆绞线外层切点形成大圆周外侧的多个连续小圆弧所构成的波纹圆为导线截面，所述小圆弧的个数根据所述圆绞线的外形确定；
所述型线截面单元，用于针对型线，以所述型线边缘围成的圆周表面上以固定间距分布V型小豁口的齿形截面为导线截面，V型豁口的宽度、深度和分布根据所述型线的外形设置；
其中，所述导线类型包括：光滑圆线、圆绞线和型线；
所述设定的分割区间包括：从导线截面开始向外依次设定为：加密区、过渡区和尾流区；
所述根据导线类型以及所述导线的截面几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割，包括：
针对光滑圆线，以中心与所述光滑圆线中心重合的，边长为导线直径第一比值倍数的正方形包围所述导线截面的区域为加密区，对所述加密区采用内圆外方的扇形进行分割，扇形两侧边界为正方形对角线，内侧边界为导线截面，外侧边界为加密区边界；
以横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第二比值倍数的长方形包围所述加密区的区域为过渡区，采用方形对所述过渡区进行分割；
以紧贴过渡区的位于流场下游，横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数的长方形的为尾流区；
其中，所述第一比值、第二比值和第三比值分别根据实际情况设置，所述第一比值、第二比值和第三比值依次增大且均大于1，所述光滑圆线的中心位于过渡区沿流场水平范围中线的设定位置上；
所述根据导线类型以及所述导线的截面几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割，包括：
针对圆绞线，以与所述圆绞线中心重合的，直径为圆绞线第一比值倍数的圆形包围所述导线截面的区域为加密区，对所述加密区采用内圆外圆的等分式扇形进行分割，扇形两侧边界为导线截面上小圆弧交点与圆绞线中心连线的延长线，内侧边界为导线截面，外侧边界为加密区边界；
以横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第二比值倍数的长方形包围所述加密区的区域为过渡区，对所述过渡区进行以圆绞线中心为圆心的辐射式分割；
以紧贴过渡区的位于流场下游，横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数的长方形的为尾流区；
其中，所述第一比值、第二比值和第三比值分别根据实际情况设置，所述第一比值、第二比值和第三比值依次增大且均大于1，所述圆绞线的中心位于过渡区沿流场水平范围中线的设定位置上；
所述根据导线类型以及所述导线的截面几何形状，按照设定分割区间对所述导线的外部整体流场进行分割，包括：
针对型线，以与所述型线中心重合的，直径为型线第一比值倍数的圆形包围所述导线截面的区域为加密区，对所述加密区采用内圆外圆的等分式扇形分割，层数为两层，外层扇形两侧边界为导线截面上V型豁口底端点与型线中心连线的延长线，内侧边界为圆心与所述型线中心重合的，直径为导线直径第四比值倍数的层间圆，外侧边界为加密区边界；内层扇形的外侧边界为所述层间圆，内侧边界为导线截面，两侧边界为V型豁口两侧顶端点与对应扇间分割点的连接线，每两个内层扇形间还包括V型豁口与扇形两侧边界构成的四边形；
以横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第二比值倍数的长方形包围所述加密区的区域为过渡区，对所述过渡区进行以型线中心为圆心的辐射式分割；
以紧贴过渡区的位于流场下游，横向宽度为整个流场宽度，沿流场水平范围为导线直径第三比值倍数的长方形的为尾流区；
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