1.計算対象

本チュートリアルでは、3枚の境界条件設定画像ファイルを用いて、壁面に衝突する噴流のシミュレーションを行います。Flowsquare+には、様々な可視化手法があらかじめ組み込まれていますが、その中でも、トレーサー粒子を用いることで、壁面に衝突した後の流体の動きがより直観的に理解できます。本シミュレーション実施に必要な入力ファイルはこちらからダウンロード可能ですので参考にしてください。トレーサー粒子を用いたシミュレーションの可視化例はこのページの最後をご覧ください。

bcXY0.bmp
bcXY1.bmp
bcYZ0.bmp
bcXY0.bmpの配置方向
bcXY1.bmpの配置方向
bcYZ0.bmpの配置方向

2.計算パラメータの設定

以下は、本シミュレーションにおいて特に大事なパラメータについての説明です。既定の入力パラメータを用いると、一般的なCORE i7のPCで1000ステップ当たり1分30秒程度の計算時間で計算できます。一般的な計算パラメータの説明は、こちらをご覧ください。

  1. cmode
    0の流体解析モード(密度一定の液体、及び気体用)。解析モードを1(熱流体用)とし、高温の噴流を設けた際の温度分布のシミュレーションにも拡張できます。
  2. lx
    領域のx方向サイズは0.05m (5cm)。
  3. ly
    領域のy方向サイズは0.05m (5cm)。
  4. nx、ny、nz
    格子点数は、各自必要な空間解像度を考慮して決定します。今回は、(nx, ny, nz) = (60, 60, 60)とし、各方向で同じ格子点間隔を用いています。余裕があれば、空間解像度(格子点数)を変更してシミュレーションを実施し、格子点数がどのように計算時間や解に影響を与えるか見てみるとよいでしょう。一般的な格子点数を変更したときのシミュレーションの挙動は、こちらの説明をごらんください。
  5. rhoW
    流体密度は、常温常圧の空気の値(1.2 kg/m^3)を使用。
  6. uinB
    プリセット・カラーの青色で指定した流入流速は、10m/s。

3.計算結果の可視化例

トレーサー粒子を表示させるためのキーボード操作はこちら、関連する入力パラメータ設定に関してはこちらをご覧ください。
トレーサー粒子と圧力のXY断面(カラー)。