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事例紹介航空・宇宙

流体解析例題 No.3

水流入攪拌解析

解析内容分類

非定常
2次元
一般化座標
オブジェクト個数=少
移動格子問題
  水流入攪拌解析

解析目的

初期水温280K容器に350Kの湯が流れる容器内に攪拌用の プロペラを設置した場合、湯の混合状況を確認するため 解析を行う。

解析条件

構造材質 容器 サイズ
高さ:150 [mm]
幅:150 [mm]
奥行き:無限大 [mm]
プロペラ軸:直径70 [mm]
プロペラ板:幅10 [mm]
※計算は奥行き無限大の2次元モデルで行う
シミュレーション時間 水流入開始から1.8秒間
湯流入速度 0.3[m/s]
湯流入温度 350[k]
流入管高さ 15[mm]
プロペラ回転速度 628[rpm]
壁面条件 non-slip条件 温度:280[k]
出口 圧力 一定

解析結果

  • 0.4、0.9、1.35、1.8秒後の速度、温度分布
  • 速度、圧力、変位アニメーション

解析内容分類

計算の種類 解析次元 座標系 オブジェクト
- 定常 ○ 2次元計算 - 直交or円筒座標 ○
○ 非定常 - 3次元計算 ○ 一般化座標 -
問題の種類
- 基本流れ解析 - 混流相 - 粒子挙動  
- 流れのみ - 自由表面    
- 温度 - 化学反応    
- 濃度 - 燃焼    
- 圧縮性 ○ 移動格子    
- 輻射 - 流体構造連成    

項目 内容
解析内容策定 計算方式の選定・・・部材の配置と入力条件の策定
モデル作成 形状入力・・・メッシュ作成:入力設定
計算実行 計算機稼働・・・計算状況監視、変形後メッシュ形状予備試験
出力結果整理 図化出力、アニメーション作成・・・報告書作成

図をクリックすると拡大します。

  ベクトル分布
0.45秒後拡大 0.9秒後拡大 1.8秒後拡大
のベクトル分布