[案例分析]Pointwise非結構混合網格賞析

       Pointwise是一款非常流行的CFD前處理網格生成軟件,其前身為Gridgen軟件,后者是上世紀80年代美國通用動力公司專門為研制F-16戰斗機而開發,其被廣泛應用于F-16, F-15, F-18, F-22, F-35, F-117, B-2, E-2C, P-3C, X-15,X-43、Space Shuttle, Space Station、高性能渦輪和高性能潛艇開發中。

       Pointwise可以生成多塊結構網格、非結構網格和混合網格,支持導入多種CAD數據格式作為網格生成基礎,也可自行建立簡單模型。其支持的導入格式包含了所有主流CAD軟件,比如CATIA,SOLIDWORKS,PRO/E等等,也支持包括IGS,STP,PLOT3D等通用格式。其生成的網格可以輸出十幾種常用商業流體軟件的數據格式,包括ANSYS FLUENT,CFX,CFD++,PHOENICS,OVERFLOW,STAR-CCM+等,也包括眾多開源軟件支持格式,包括SU2,CFL3D,PYFR,OPENFOAM等等。對用戶自編的CFD軟件,可選用公開格式導出,如結構網格的 PLOT3D格式和非結構網格CGNS格式。

        除此之外,Pointwise還支持Glyph腳本以實現網格劃分的參數化和自動化。Github上也開源了多個示例代碼。

        根據本文作者經驗,Pointwise尤適合于復雜模型高質量非結構網格生成。其網格生成思路與Gambit類似,但相較Gambit有著更為友好的操作界面,更為簡單的附面層網格生成算法。與ICEM非結構網格生成方法相比,其優勢在于可以對所生成面網格和體網格進行更為精準的區域控制,盡可能將網格單元放置在流動分析需要的地方,避免出現“吃瓜群眾”網格。

       除此之外,Pointwise具有T-REX和Source功能可以實現對面網格和體網格的加密,具有對流場中任意區域進行加密控制的能力。

       以下是本文作者基于Pointwise軟件和商業及開源軟件完成的一些驗證算例或項目工作。特分享如下。點擊部分項目標題,可跳轉至案例出售界面。

(1) Pointwise生成M6機翼(曲面翼梢)網格

項目說明:使用Pointwise生成了M6機翼(曲面翼梢)網格,并分別使用SU2軟件和ANSYS Fluent進行了氣動仿真計算。

[案例分析]Pointwise非結構混合網格賞析的圖1

(2)Pointwise生成運輸機驗證機構型全機網格

項目說明:使用Pointwise軟件生成了運輸機構型整機網格,包括機身、機翼、垂尾和平尾。使用了包括T-REX在內的多項技術。

[案例分析]Pointwise非結構混合網格賞析的圖2

[案例分析]Pointwise非結構混合網格賞析的圖3

[案例分析]Pointwise非結構混合網格賞析的圖4

[案例分析]Pointwise非結構混合網格賞析的圖5

(3) Pointwise生成逆向設計的"協和”號整機模型黏性網格

項目說明:基于公開圖片使用CATIA繪制了“協和”號超聲速客機整機模型,使用Pointwise生成了整機非結構混合網格,并使用SU2開源軟件對其氣動力進行了仿真。

[案例分析]Pointwise非結構混合網格賞析的圖6

(4)Pointwise生成NASA驗證機整機網格

項目說明:使用Pointwise軟件生成了NASA驗證機整機非結構混合黏性網格,模型包括機身、機翼、平尾、垂尾和發動機艙。

[案例分析]Pointwise非結構混合網格賞析的圖7[案例分析]Pointwise非結構混合網格賞析的圖8

(5) Pointwise生成機翼導彈掛架網格

項目說明:使用Pointwise生成了機翼導彈掛架網格,并使用Fluent嵌套網格技術進行了投彈過程六自由度仿真計算。

[案例分析]Pointwise非結構混合網格賞析的圖9

注:本文由技術鄰用戶Oler原創,轉載請注明出處。

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