SU2 Conference 2021でのCadence CFD

7月に開催されたSU2 Conferenceには、SU2オープンソースCFDコードに関わる研究者や実務者のコミュニティが集まりました。このフローソルバーは、スタンフォード大学（SU2＝Stanford University Unstructured）で生まれ、現在はSU2財団が管理しています。この財団は、 ”工学科学におけるグローバルなソフトウェア開発と教育を支援する” ことをミッションとしており、CFDの専門家による複数の組織が主導しています。Pointwiseは、長年にわたりSU2のサポーターおよびスポンサーを務めており、ワークショップや過去2年間の年次カンファレンスにも定期的に参加しています。

今回のイベントで、ケイデンスのTravis Carriganが “Automation, Adaptation, and Advanced CFD Meshing in Pointwise” と題してプレゼンテーションを行い、ソフトウェアの最新機能についてグループ内での理解を深めました。

自動化は当社の機能開発計画の中でも最優先事項であり、この機能群を ”Flashpoint” と名付けました。Flashpointは、CFDに適したメッシュを得るために必要なユーザーの操作を最小限に抑えることを目的としています。適切なメッシュを得るためには、単なるブラインド・オートメーションに留まらず、数十年の経験から磨かれたベスト・プラクティスを加えることが重要です。以下に示すのは、Flashpointのサーフェスメッシングで可能なことです。適切なジオメトリモデルがあれば、左のUIには、翼のリーディングエッジやトライアリングエッジなどの特徴を解決するために異方性を使用すべき情報を含む、CFDに対応したサーフェスメッシュを生成するために必要な最小限のパラメータセットが示されています。以下のメッシュは、より高度に洗練されたメッシュを得るために1つのパラメータを変更した結果です

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Pointwiseのメッシュ生成機能に最近加わったもう一つの機能が、メッシュ内部のボクセルの使用です。PointwiseのT-Rex（異方性四面体押し出し）手法では、滑りのない表面付近では境界層を解決するセルの半構造の層を生成し、表面から離れると等方性のセルに移行します。ボリューム領域を埋める手法の一つとして、単純な等方性のテットメッシュがあります。最近では，ボクセル（軸を揃えた六面体で，複数のレベルの細分化が可能）を使用する方法もあります．四面体よりもボクセルの方が、整列した形状の良いセルが得られ、より効率的にボリュームを埋めることができます。

Extra 300の機体周りのボリュームメッシュの2つのカット（グレー＝対称面、ブルー＝尾部胴体部ステーション）は、機体表面から離れた場所でのボクセルの使用を示している。複数のレベルの細分化をつなぎ合わせて、ポイント・ツー・ポイントの連続性を実現しています。

Pointwiseのもう1つの強力な機能は、高効率のポイントクラウド技術を使用したメッシュアダプテーションで、適応プロセスを推進し、PointwiseとCFDソルバーを結合します。PointwiseはCFDソルバーと連携しており、フローソルバーが各メッシュポイントで適応メトリックを生成するのではなく、ソルバーはセルエッジ長メトリックが指定されたポイントのスパースセットを提供するだけで済みます。この点群はPointwiseの適応プロセス（ソースクラスタリング技術を使用）に使用され、更新されたメッシュはフローソルバーに戻されてソリューションが続行されます。メッシュアダプテーションは、最適なメッシュを事前に生成する負担を軽減し、代わりにフローソルバーの特定のニーズによって最適な形に適応された適切なメッシュから始まります。

自動車の周りのボリュームメッシュをカットして、フローフィールドに適応したメッシュを示している。

Pointwiseにおける ”Automation, Adaptation, and Advanced CFD Meshing” のプレゼンテーションは、カンファレンスのウェブサイトで15分ほどの録画を見ることができます。また、その他のプレゼンテーション、スライド、ビデオのほとんどもご覧いただけます。

また、SU2とその機能について興味を持たれた方は、こちらのGitHubからダウンロードできます。

この記事に関するお問合せは、cdsj_info@cadence.com までお願いいたします。
Author: John Chawner
Translator: Norikazu Takada
このブログの英語版は こちら より　（公開日：2021年8月9日）