CFD
Turbulencia
Aunque trabajo en el laboratorio de Mecánica de Fluidos Computacional, lo que hacemos y la manera en lo que lo hacemos dista mucho de los códigos comerciales de CFD que un ingeniero aeronáutico está acostumbrado a ver.
Últimamente el laboratorio se ha mostrado más abierto a colaborar con empresas y a participar en proyectos de CFD industrial (que es como nosotros denominamos al uso de programas generalistas de CFD), entre ellos el diseño de un bañador con una textura de reducción de la resistencia de fricción.
La primera consecuencia es que me he encontrado con un problema distinto del que históricamente hemos tenido en el laboratorio: mallar. No es que no tengamos experiencia como grupo sino que yo no había mallado nada complicado en mi vida.
Hay otro problema añadido, el control que nosotros deseamos sobre la malla es mucho mayor que los que te ofrecen algunos malladores comerciales. Queremos mallar mediante mallas estructuradas todas las zonas donde sea posible y queremos poder cambiar la mayor cantidad de características posibles sólo con variar un parámetro. Esto no es exactamente lo que demanda la industria, simplemente es que nosotros somos así de raritos.
Ha resultado que uno de los pocos programas que reúne todas estas características es GMSH, una aplicación libre y gratuita diseñada por Christophe Geuzaine y Jean-François Remacle de U. Liège.
La pinta de una malla no estructurada para un perfil de envergadura finita (corta) es tal que esta:
Por supuesto, lo de generar una malla no es algo que esté exento de problemas, incluso cuando se ha definido la geometría correctamente. Un inconveniente que he encontrado es que he aproximado un perfil NACA 0012 mediante dos splines, una curva cúbica. Cuando se malla la superficie del final del perfil se llega a un caparazón definido por dos contornos cúbicos y uno cuadrático. El mallador no es capaz de generar la superficie correctamente dejando un pequeño salto antes de llegar a la superficie, como un pequeño escalón. Esto puede provocar el desprendimiento de la corriente, pero prefiero correr algo para ver hasta qué punto llega su efecto.
Seguro que hay alguna manera de resolver este problema con GMSH, y se me ocurre una mediante una extrusión, pero es algo que creo que debería hacer correctamente.
Si alguien desea más control sobre las mallas que genera sobre superficies definidas explícita o implícitamente siempre puede probar la librería de geometría computacional CGAL, una de las mayores demostraciones de uso de C++ como lenguaje de programación. Por desgracia el CFD industrial tiene un gran inconveniente: los plazos.
Comentarios
Mallado Gmsh
- Samuel
- karma: 0
- dom 06 Nov 2011
Aunque trabajo en el laboratorio de Mecánica de Fluidos Computacional, lo que hacemos y la manera en lo que lo hacemos dista mucho de los códigos comerciales de CFD que un ingeniero aeronáutico está acostumbrado a ver.
Últimamente el laboratorio se ha mostrado más abierto a colaborar con empresas y a participar en proyectos de CFD industrial (que es como nosotros denominamos al uso de programas generalistas de CFD), entre ellos el diseño de un bañador con una textura de reducción de la resistencia de fricción.
La primera consecuencia es que me he encontrado con un problema distinto del que históricamente hemos tenido en el laboratorio: mallar. No es que no tengamos experiencia como grupo sino que yo no había mallado nada complicado en mi vida.
Hay otro problema añadido, el control que nosotros deseamos sobre la malla es mucho mayor que los que te ofrecen algunos malladores comerciales. Queremos mallar mediante mallas estructuradas todas las zonas donde sea posible y queremos poder cambiar la mayor cantidad de características posibles sólo con variar un parámetro. Esto no es exactamente lo que demanda la industria, simplemente es que nosotros somos así de raritos.
Ha resultado que uno de los pocos programas que reúne todas estas características es GMSH, una aplicación libre y gratuita diseñada por Christophe Geuzaine y Jean-François Remacle de U. Liège.
La pinta de una malla no estructurada para un perfil de envergadura finita (corta) es tal que esta:
Por supuesto, lo de generar una malla no es algo que esté exento de problemas, incluso cuando se ha definido la geometría correctamente. Un inconveniente que he encontrado es que he aproximado un perfil NACA 0012 mediante dos splines, una curva cúbica. Cuando se malla la superficie del final del perfil se llega a un caparazón definido por dos contornos cúbicos y uno cuadrático. El mallador no es capaz de generar la superficie correctamente dejando un pequeño salto antes de llegar a la superficie, como un pequeño escalón. Esto puede provocar el desprendimiento de la corriente, pero prefiero correr algo para ver hasta qué punto llega su efecto.
Seguro que hay alguna manera de resolver este problema con GMSH, y se me ocurre una mediante una extrusión, pero es algo que creo que debería hacer correctamente.
Si alguien desea más control sobre las mallas que genera sobre superficies definidas explícita o implícitamente siempre puede probar la librería de geometría computacional CGAL, una de las mayores demostraciones de uso de C++ como lenguaje de programación. Por desgracia el CFD industrial tiene un gran inconveniente: los plazos.
Buenas tardes Guillem, no he tenido el placer de conocer esta web antes, pero de hoy en adelante seguro la revisaré a menudo. Soy estudiante de IT Aeronáutica, y para más inri el CFD me apasiona. He llegado a tu web mientras buscaba documentacion sobre gmsh, he comenzado esta mañana con él, pero no encuentro nada acerca de como realizar mallados diferenciados en gmsh (zonas de mallado más fino dentro de una malla). Dado tu afán divulativo, ¿podrías orientarme un poco? Muchas gracias de antemano, sigue así. Un saludo.
@Samuel
- guillem
- karma: 0
- dom 06 Nov 2011
Tengo un manual de GMSH bastante completo que doy como documentación a mis becarios. Intentaré subirlo a la wiki de esta página durante la semana. Creo que es más que suficiente para que empieces.