Pointwise网格赏析:非结构混合网格案例分析

Pointwise是一款非常流行的CFD前处理网格生成软件,其前身为Gridgen软件,后者是上世纪80年代美国通用动力公司专门为研制F-16战斗机而开发,其被广泛应用于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、高性能涡轮和高性能潜艇开发中。

Pointwise可以生成多块结构网格、非结构网格和混合网格,支持导入多种CAD数据格式作为网格生成基础,也可自行建立简单模型。其支持的导入格式包含了所有主流CAD软件,比如CATIA,SOLIDWORKS,PRO/E等等,也支持包括IGS,STP,PLOT3D等通用格式。其生成的网格可以输出十几种常用商业流体软件的数据格式,包括ANSYS FLUENT,CFX,CFD++,PHOENICS,OVERFLOW,STAR-CCM+等,也包括众多开源软件支持格式,包括SU2,CFL3D,PYFR,OPENFOAM等等。对用户自编的CFD软件,可选用公开格式导出,如结构网格的 PLOT3D格式和非结构网格CGNS格式。

除此之外,Pointwise还支持Glyph脚本以实现网格划分的参数化和自动化。Github上也开源了多个示例代码。

根据本文作者经验,Pointwise尤适合于复杂模型高质量非结构网格生成。其网格生成思路与Gambit类似,但相较Gambit有着更为友好的操作界面,更为简单的附面层网格生成算法。与ICEM非结构网格生成方法相比,其优势在于可以对所生成面网格和体网格进行更为精准的区域控制,尽可能将网格单元放置在流动分析需要的地方,避免出现“吃瓜群众”网格。

除此之外,Pointwise具有T-REX和Source功能可以实现对面网格和体网格的加密,具有对流场中任意区域进行加密控制的能力。


以下是本文作者基于Pointwise软件和商业及开源软件完成的一些验证算例或项目工作。特分享如下。点击部分项目标题,可跳转至案例出售界面。



1) Pointwise生成M6机翼(曲面翼梢)网格

项目说明:使用Pointwise生成了M6机翼(曲面翼梢)网格,并分别使用SU2软件和ANSYS Fluent进行了气动仿真计算。

[案例分析]Pointwise非结构混合网格赏析的图1



2)Pointwise生成运输机验证机构型全机网格

项目说明:使用Pointwise软件生成了运输机构型整机网格,包括机身、机翼、垂尾和平尾。使用了包括T-REX在内的多项技术。

[案例分析]Pointwise非结构混合网格赏析的图2

[案例分析]Pointwise非结构混合网格赏析的图3

[案例分析]Pointwise非结构混合网格赏析的图4

[案例分析]Pointwise非结构混合网格赏析的图5



3) Pointwise生成逆向设计的"协和”号整机模型黏性网格

项目说明:基于公开图片使用CATIA绘制了“协和”号超声速客机整机模型,使用Pointwise生成了整机非结构混合网格,并使用SU2开源软件对其气动力进行了仿真。

[案例分析]Pointwise非结构混合网格赏析的图6



4)Pointwise生成NASA验证机整机网格

项目说明:使用Pointwise软件生成了NASA验证机整机非结构混合黏性网格,模型包括机身、机翼、平尾、垂尾和发动机舱。

[案例分析]Pointwise非结构混合网格赏析的图7[案例分析]Pointwise非结构混合网格赏析的图8



5) Pointwise生成机翼导弹挂架网格

项目说明:使用Pointwise生成了机翼导弹挂架网格,并使用Fluent嵌套网格技术进行了投弹过程六自由度仿真计算。

[案例分析]Pointwise非结构混合网格赏析的图9





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