CMeshFoil (Software)

Como anticipé hace algunos días, me he lanzado con un proyecto de código abierto con el que espero hacer la vida más fácil a algunos y recibir algunas opiniones y consejos de quien quiera aportarlas. La criatura ha tomado el nombre de CMeshFoil.

Presentación del software.

Se trata de una pequeña herramienta de mallado que trabaja junto con OpenFOAM (más concretamente junto con la herramienta de mallado de OpenFOAM, snappyHexMesh) genera mallas bidimensionales para perfiles aerodinámicos.

Distribución dinámica de la malla sobre el borde de ataque para capturar efectos. Nota: Se ha acentuado con efectos ilustrativos.

Distribución dinámica de la malla sobre el borde de ataque para capturar efectos. Nota: Se ha acentuado con efectos ilustrativos.

El funcionamiento es sencillo, se le proporcionan los parámetros necesarios para definir la geometría del perfil y el programa calcula las coordenadas de un número de puntos que lo definen, aplica el giro necesario si es que deseamos que tenga cierto ángulo de ataque y genera un fichero blockMeshDic que OpenFOAM reconoce y a partir del cual puede generar una malla bidimensional perfectamente funcional.

Decidí probar con snappy antes decidir si merecía la pena hacer la transformación compleja del perfil y calcular mediante iteraciones una malla estructurada, pero después de ver los resultados no he considerado necesario hacerlo, ya que los resultados que aporta snappy son buenos -aunque eso espero justificarlo en breves con resultados.

Con poco esfuerzo se puede adaptar el funcionamiento para trabajar con Gmsh que trabaja de manera similar a snappy, queda ahí pues abierta una posible vía de trabajo para interesados.

En los próximos meses espero convertirla en una especie de suite para el estudio de perfiles junto con OpenFOAM, ya que incorpora funciones de postprocesado que aún no están abiertas al usuario, como el cálculo de el coeficiente de presiones, de la sustentación, la resistencia, el ploteo de residuales de la simulación…

Motivación.

Para crear una malla estructurada hace falta o bien un software capaz de ello (hay pocos y son tremendamente caros, varios miles) y algo de tiempo, o bien herramientas libres (no hay muchas opciones) y algo más de tiempo que en el caso anterior, junto con ganas de aprender.

Además del coste de la licencia el tiempo es un factor crítico y las macros pueden no funcionar bien en algunos casos. Mallar perfiles es repetitivo y tedioso, máxime cuando tienes que estudiar muchos ángulos de ataque o pequeñas variaciones sobre una forma.

Por todo ello considero que esta pequeña herramienta viene a llenar un pequeño vacío de software y va a promover el acercamiento de más gente a OpenFOAM, con lo cual salimos ganando todos.

Además de lo anterior, creo que era necesario aportar un granito de arena a todo esto e involucrarme como modestamente puedo y echando un cable a algunos que llegan en pago a lo que otros muchos me han enseñado a mí.

Estado actual.

Se han dado los primeros pasos de cara a la optimización de perfiles aerodinámicos, el software genera b-splines adaptadas a la superficie del perfil con el que se pretende trabajar de tal forma que se puede modificar la forma mediante el desplazamiento de los puntos de control. En cada ‘iteración’ CMeshFoil genera una nueva malla para el cálculo aerodinámico.

Podemos modificar el perfil libremente con las curvas parametrizadas.

Plot del objetivo y resultado obtenido en el mallado.

En este momento quiero realizar simulaciones sobre perfiles muy documentados (llámese NACA 0012, por ejemplo) y verificar con ello que la malla es válida para el estudio de perfiles.

Más allá de ello voy a usar algún tipo de algoritmo para optimizar los parámetros que definen la malla, intentando obtener un balance entre el peso de la malla y la exactitud de los resultados. Ya lo iremos viendo por aquí, que suena interesante.

3 respuestas a CMeshFoil (Software)

  1. Luis Alberto Migliorero dijo:

    Espectacular Samuel!!
    Luis Migliorero

  2. zeus dijo:

    saludos tengo una duda si ya haz probado mallar un perfil no simetrico

    • Samuel dijo:

      Hola! Claro, la idea que hay detrás es la optimización de perfiles por lo que no hay problema en mallar perfiles “extraños”, así que con los no simétricos no hay problemas. Mira esta entrada para hacerte una idea. Si te interesa el programa dímelo (es gratuito) que lo termino y esta semana lo subo, lo tengo pendiente desde hace mucho.

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