The Periodic Boundary Condition in ADINA CFD

ADINA-CFDにおける、周期境界条件

このニュースでは、ADINA-CFDの周期境界条件のオプションについて説明します。

これらの境界条件は、流体内の流れと物理形状が周期的な場合に有効です。

この機能について、2つの例題を提示します。

最初の例題は、図1の2次元の翼列の間を通る流れです。

この解析は、シンプルですが説明に役立ちます。

図１：2次元の翼列の間を通る流れ：概略図

流体形状が対称により、1つの流路と周期境界条件で計算可能です。

図2に使用したメッシュを示します。

図2：2次元の翼列の間を通る流れ：メッシュ

図3,4では解析結果を示します。

図3：2次元の翼列の間を通る流れ：流速ベクトル図

図4：2次元の翼列の間を通る流れ：圧力コンター図

2つ目の例題は、図5のパイプ内のプロペラ駆動による流れを示します。

図5：パイプ内の回転プロペラ：概略図

1つのセンタードラム上に、プロペラセットが、周期対称に8枚の翼で構成されます。

周期境界条件を適用し、計算パフォーマンスにおける領域を局部的に小さくモデル化できます。

図6,7にこれを示します。

図6：計算領域の周期境界条件（表示：EnSight使用）

図7：計算領域のメッシュ（表示：EnSight使用）

ページトップの動画は、流速と圧力結果です。

図8は、周期対称条件を用いた、1周期分の圧力結果です。

図9は、全体形状をモデル化した圧力結果です。

結果は同じですが、周期対称条件のほうが、全体形状に比べ、短時間の保存と少ないメモリで計算
できます。

また、周期境界条件により、境界面上のメッシュパターンを一致する必要が無いのがポイントです。

図8 ブレード周りの圧力、1周期分、（表示：EnSight使用）

図9：ブレード周りの圧力、全体形状、（表示：EnSight使用）

ADINAのCFD計算において、周期対称条件が可能になったことは、周期流れ解析において、便利で効
率的です。

解析者の少ない手間、少ない解析時間とメモりで、正確な結果を得ることができます。

実際にこのオプションは、妥当なコストで、多くの形状の複雑な3次元流体を解析するのに非常に重
要です。

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