いきなりOpenFOAM (9)
円柱周りの流れを計算する
円柱周りに図3に示すように、再分割領域を設定します。
続けて図4に示すように、円柱表面にレイヤーメッシュを設定します。
基本設定で、定常計算、終了サイクルを500、乱流にチェックを入れ、乱流モデルは標準k-εモデルを選択します（図5）。
物性設定で物性名の横にあるノートアイコンをクリックし、Airを選択します（図6）。
初期条件で静止状態を設定します（図7）。
境界条件では、図8に示すように、流入口は流速10m/s、流出口は自然流入出、円柱表面は静止壁を設定します。領域名はFreeCADで作成したstlに付けられていた名前になります。
計算設定で並列数を入力します。その他の項目は今回もデフォルトの設定で計算します（図９）。
出力設定で出力間隔を入力し（図10）、最後に、OpenFOAMのバージョンに相当するフォーマットを選択し、「エクスポート」をクリック、解析ファイルをダウンロードします（図11）。
図12はメッシュを表示したものです。円筒周囲でメッシュが細分化されていることがわかります。
図13は流速分布のベクトル表示です。円柱後方で渦が発生していることがわかります。
図14は流速分布のコンター表示です。円柱後方には、流速の小さい後流が発生していることがわかります。
図15は静圧分布のコンター表示です。円柱上流側の面は流れの衝突圧を受けて、円柱には流れ方向への力が加わりますが、同時に円柱下流側には負圧域が発生し、円柱には流れ方向に引っ張る力が加わります。この2つの力の和が円柱に働く抗力となります。
これで、円柱周りの流れの解析は終了です。
今回XSimでの設定内容以外は、具体的な操作手順を割愛しました。
FreeCADの具体的な操作については、いきなりOpenFOAM第5回および第7回、OpenFOAMでの計算実行は第8回、ParaViewの操作については第3回、第4回および第8回を参考にしてみてください。
次回は建物周りの流れを解析してみます。
おことわり
本コンテンツの動作や表示はお使いのバージョンにより異なる場合があります。
本コンテンツの動作ならびに設定項目等に関する個別の情報提供およびサポートはできかねますので、あらかじめご了承ください。
本コンテンツは動作および結果の保証をするものではありません。ご利用に際してはご自身の判断でお使いいただきますよう、お願いいたします。
