2009年 1/15のニュースでは、流体と構造の連成解析におけるメッシュ適合のために開発を進めてきたADINAアルゴリズムに焦点をあてて紹介しまし た。

この ニュースで述べたように、ADINA8.6では、CFDメッシュの適正化と修正の機能によって、 適切な品質のメッシュが使用できます。 これらのADINAの機能は、CFDの解の勾配に効果的に働き、 各流れの領域においてメッシュの粗密を決定し、流体全体に適切な要素サイズを使用します。

このADINAの機能は一般的なフリーフォームメッシュにも効 果的に働くため、多くのプリプロセッサー、特にNastran形式のメッシュ( ADINAプリポスト処理のオプションと3D CFDとFSI解析におけるNastranモデルの使用のニュースをご覧ください）に対応できます。

今回の ニュースでは、高速圧縮性流れの問題を紹介します。とても大きな勾配 -衝撃波面-も また、ADINAのアルゴリズムを使用して正確に計算できることが示されています。 図1.に示す、円筒をマッハ数=8で通過する2次元の流れを考えます。 この問題は、ベンチマーク計算として広く使用されているものです。

上の動画は、 1,758要素で作成された粗い最初のメッシュと、最終的なメッシュを含む3つのメッシュが示されています。 メッシュは、6回のメッシュ適正化を経て、最終的に56,471要素まで増加します。 また、動画にはこれらメッシュの圧力結果も示されています。 図2.と図4.に示されるように、最終のメッシュでは、衝撃波面がとても正確に解かれています。

図1.　問題の概要







図2.　速度の結果






図3.　圧力の結果






図4.　A-Aにおけるマッハ数

今回の ベンチマーク問題の計算では、ADINAによって、衝撃波面のような高速圧縮性の流れを正確に計算できることが わかります。

キー ワード :
CFD、圧縮性流れ、高速、衝撃波、マッハ数、アダプティブメッシュ、解の勾配