概要
Momentum sources (動力源モデル)は、ファン、換気装置、プロペラ、およびその他の同様の流体にエネルギーを与えて加速する装置のシミュレーションに使用できます。装置の正確な形状や運動をモデル化する必要はありません。例えば、寸法と出力速度が既知の軸流ファンをモデル化したい場合に利用できます。
この機能により、任意のボリュームに平均速度またはファン曲線を割り当てることができます。
準備
Momentum sources (動力源モデル)は以下の分析タイプで使用できます:
- Incompressible (非圧縮性)
- Convective heat transfer (対流熱伝達)
- Conjugate heat transfer v2.0 (共役熱伝達 v2.0)
- Conjugate heat transfer IBM (埋め込み境界法を用いる共役熱伝達)
Momentum sources (動力源モデル)の割り当ては次の方法があります:
- Geometry primitives (ジオメトリプリミティブ)でCartesian box (直方体)、Sphere (球)、Cylinder (円柱)のいずれかで任意の領域を指定する。(このオプションは、特にConjugate heat transfer v2.0 (共役熱伝達 v2.0)の場合によく使われます)
- 任意の形状のセルゾーンを指定する。セルゾーンについて詳しくはこちらのページをご覧ください。
| 注 |
| 流動をよりよく捉えるために、Momentum sources (動力源モデル)を割り当てた近傍で、 Refinement よりメッシュを微細化することを推奨します。 |
設定方法
シミュレーションツリーのMomentum sourcesの横にある+ボタンをクリックすると、リストが表示されますので、使用するモデルを選択します。
2種類のMomentum sources (動力源モデル)をサポートしています。: Average velocity (平均速度)とFan (ファン)モデルです。
Average velocity (平均速度)
Average velocity (平均速度)オプションは、速度ベクトル\(\vec{u}=[u_xu_yu_z]\)で定義される直線運動量を計算します:
SimScaleはパラメータスタディ用のMomentum sources (動力源モデル)のAverage velocity (平均速度)をサポートしています。この設定について詳細は、こちらのページをご覧ください。
Fan (ファン)モデル
Momentum sources (動力源モデル)オプションのFan (ファン)モデルを使用すると、ユーザーは計算領域内の任意の場所にファンカーブを定義することができます:
Fan (ファン)モデル設定ウィンドウで、ユーザーはグローバル座標に基づくFan direction (ファン方向)と、テーブル入力により定義するFan pressure (ファン圧力)を設定する必要があります。
テーブル入力画面を開いた後、ファンカーブを手動で入力するか、CSVファイルでデータをインポートすることができます。
適用例
矩形ダクトの真ん中にファンがあり、その流れを解析する必要がある適用例を考えます。
ポストプロセッサーで速度場を確認すると、Momentum sources (動力源モデル)によってダクト内に発生する流束を確認できます:
最後に、側面から速度と圧力のコンターを表示します。設定した Momentum source を通過すると速度と圧力が上昇しています。
Momentum sources (動力源モデル)は非常に汎用性が高く、フラックス(流束)を発生させる内部機器の簡易モデルとして使用できます。