【はじめての流体解析】流体解析を構成する要素（その5）

皆さま、こんにちは。

IDAJの石川です。

～流体解析をはじめる前に知っておくこと～（14）

今回も、流体解析を構成する要素の続きから。

■計算するためのコンピュータ

■解析する形状や計算に必要なメッシュ

■さまざまな計算手法と計算するためのプログラム

■どのような物理現象を扱うかを決める解析設定（！ここの続きからです）

■計算で得られた結果を人間に理解できる形にする結果処理（！ここからです）

■計算で得られた結果を人間に理解できる形にする結果処理

流れの方向や大きさを最もわかりやすく表示できるのが速度ベクトル図です。

流れの方向を矢印で表示し、矢印の色や長さによって速度の大きさを表現しています。

流れ場の評価では流速だけでなく、圧力も重要です。

指定した断面や壁面において、圧力をベタ塗りの図で表示すると圧力分布がよく分かります。このようなベタ塗りの図を、コンター図と呼びます。コンター図では値の大きさを色で区別します。ここで表示しているコンター図では、色が赤くなるほど圧力が高く、青になるほど圧力が低いということを表しています。

温度に着目した場合、圧力のコンター図と同じように、指定した断面や壁面において、温度をコンター図で表示して確認します。ここで表示しているコンター図では、色が赤くなるほど温度が高く、青になるほど温度が低いことを表しています。

速度ベクトル図では、3次元的な流れをイメージしづらいですが、“流線”で表示すると3次元的な流れを確認することができます。

流線は、質量や体積を持たないと仮定した“仮想粒子”と呼ばれる粒子の軌跡を表したもので、計算終了後に解析領域中に仮想粒子を配置することで、計算によって得られた流れ場の状態から仮想粒子の挙動が計算され、線で表示されます。

また、解析領域中で同じ値となる位置をつないでいくと、3次元的な面ができあがります。これを一般的には、“等値面”と呼びます。等値面を利用することで、圧力や温度などの3次元的な分布を確認することができます。

これまで、流体解析を始めるまでにご理解いただきたいことをかいつまんでご説明してきました。

後は、実際に流体解析用のソフトウェアを入手して、それぞれの操作手順に従って解析を実行してください。ほとんどのソフトウェアを使った一般的な流体解析の作業は、形状の読み込み⇒メッシュ作成⇒解析設定⇒計算実行および結果処理という流れで進行します。

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