JIGEN3の斜に構えた日々-。 


風洞シミュレーション

体調不良でインドアな週末、
シミュレーションソフトを使って、机上での風洞実験。
風の可視化をしてみた。


何の?
当然でしょ、バイクの走行風 (笑



結果、
ヘルメット上部の流速が早い。
メット整流し、首にかかる負担を減らせば
疲れの度合いが変わるってのは、間違いない。


フリーの流体シミュレーションソフト
「 FLOW SQUARE 」


【バイクモデル】
ボンネビル+JETヘルライダー

【パラメータ】
・初速、風速、路面速度=100km/h
・温度:0℃
・圧力:大気圧
・4次精度中心差分





更に、ミニでもちょっと遊んでみる。


【ノーマル】
mini_normal.jpg

【リヤルーフスポイラー付き】
mini_wing.jpg

せり立ったフロントウインドー、
ボンネット上で渦ができてる・w

CD値って何でスかね~? って、
考慮してないBODY、バレバレだね。(笑

リヤスポ付けると、
リヤウインドー後方に剥離しない渦ができ、
車体を安定させることが判る。
(変わりに空気抵抗は増えるため、低速域では角度が立たない可変式が良い)


以上、
実物で風洞実験をやる前に「アタリ」をつける、
物理現象を可視化できるって素晴らしい。






シミュレーションで使ったコーデック、画像を
以下に添付しておく。



---------- Control File for Flowsquare ver 4.0 (Use SI Unit) ----------
------------------------- General Control Data ------------------------

01:cmode 0 // Simulation mode, 0:non-reac, 1:premixed, 2:non-premixed, 3:Euler, 4:analysis

02:nx 512 // No. grid points

03:ny 202 // No. grid points

04:lx 9 // Domain x-size

05:ly 3.55 // Domain y-size

06:sts 0 // Start time step (new simulation starts from sts=0)

07:latts 20000 // End time step

08:cflfac 8 // Delta t factor (more is better, but typically 10-1000)
---------------- Numerical Scheme, Smoothing & Accuracy ---------------

09:iorder 3 // 0: low order, 1: high order, 2:2nd+LW, 3:4th+LW

10:nfil 1 // Interval time steps for filtering

11:wfil 0.1 // Relaxation parameter for filtering

12:omega 1.8 // Relaxation parameter for Poisson Eq (for cmode=0-2)

13:peps 1.0E-1 // Convergence limit for Poisson Eq (for cmode=0-2)

14:loopmax 200 // Maximum no. of iteration for Poisson Eq (for cmode=0-2)

15:wdrho 1.0 // Factor for d(rho)/dt (0<=wdrho<=1.0, 1 is ideal for cmode=1&2)
------------------ General BC and Global IC (White) -------------------

16:perikey 0 // 0: no peri, 1: x-peri, 2: y-peri, 3: all peri

17:pres0 1.0E+05 // Pressure in Pa (atmospheric: 1.0E+05 Pa)

18:uin0 28.0 // Initial u
19:vin0 0 // Initial v

20:rho0 1.2 // Initial density (for cmode=0,3)

21:temp0 0 // Initial temperature (for cmode=1,2)

22:scalar0 0 // Initial Mixture fraction (for cmode=2)
------------------ BLUE Local BC and/or IC (optional) -----------------

23:uin1 28.0 // U

24:vin1 0 // V

25:rho1 1.2 // Density (for cmode0,3)

26:temp1 0 // Temperature (for cmode1,2)

27:scalar1 0 // Mixture fraction (for cmode2)
------------------ RED Local BC and/or IC (optional) ------------------

28:uin2 0 // U

29:vin2 0 // V

30:rho2 0 // Density (for cmode0,3)

31:temp2 0 // Temperature (for cmode1,2)

32:scalar2 0 // Mixture fraction (for cmode2)
---------- PINK Local BC and/or IC (pure air flow, optional) ----------

33:uin3 0 // U

34:vin3 0 // V

35:temp3 0 // Temperature
--------------- BLACK Wall Boundary Condition (optional) --------------

36:tempw 0 // Temperature (0: free, for cmode1,2)
-------------- GREEN Moving Boundary Condition (optional) -------------

37:imb 1 // 0:one-time, 1:periodic

38:umb 28.0 // U of moving boundary

39:vmb 0 // V of moving boundary

40:tempmb 0 // Temperature (0: free, for cmode1,2)
------------- YELLOW Scalar Boundary Condition (optional) -------------

41:scalarT 0 // Local scalar value which might be used as tracer
---------- Transport Properties & Thermochemical Conditions -----------

42:mu 2E-5 // Dynamic viscosity of mixture

43:R 0 // Specific gas constant J/kg K (for cmode=1,2)

44:diff 0 // Diffusivity of mixture (for cmode=1,2,yellow BC)

45:Tu 0 // Unburnt temperature (for cmode=1)

46:Tb 0 // Burnt (flame) temperature (for cmode=1,2)
------------------- Chemical Reaction (for cmode=1) -------------------

47:krate 0 // Rate onstant

48:Trate 0 // Activation temperature
49:nrate 0 // Rate ~ rho*k*exp(-Ta/T)*T^n

50:cF 0 // Progress variable at which flame locates (optional for vis)
--------------- Non-Premixed Reacting Flow (for cmode=2) --------------

51:Xst 0 // Stoichiometric mixture fraction at which flame locates

52:sigma 0 // Relaxation parameter for density change (0<=sigma<=1, 1 is ideal)
-------------------------- Display & Output ---------------------------

53:box 1 // Pixel size of one grid point

54:nfig 10 // Interval time steps for figure output (0:off)

55:nfile 5000 // Interval time steps for dump file output (0:off)

56:bcdisp 1 // Display wall boundary (0:off, 1:on)

57:idisp 4 // 0:off,1:rho,2:u,3:v,4:spd,5:vrt,6:T,7:rate,8:c/xi,9:P

58:cmax 0 // Scale (max). 0:auto scale

59:cmin 0 // Scale (min). 0:auto scale

60:icolor 0 // 0:Jet,1:Rainbow,2:Nishiki,3:Gray,4:Gray(inv),5:Hot,6:Sea,7:Leaf

61:icont 0 // (Reaction front) contour line (0:off,1:blck,2:red,3:grn,4:bl,5:wht)

62:linewidth 0 // Line width of contour line (1, 3, 5 or 7)

63:ivec 1 // Velocity vector (0:off,1:blck,2:red,3:grn,4:bl,5:wht)

64:ndiv 6 // Interval grid points between displayed vectors (0:auto)

65:vecsize 2 // Pixel size of vector arrow (0:auto)
------------------ Lagrangian Trajectory (optional) -------------------
66:lagkey 0 // 0:off,1:x, 2:y,3:x-x,4:y-y

67:lagcolor 0 // 0:black, 1:white

68:lagsize 0 // Pixel size of particles

69:nlagra 0 // Interval time steps of restart (>=100)

70:npart 0 // No. particle (>=1000)
------------------------ Body Force (optional) ------------------------

71:gfx 0 // X-body force

72:gfy 0 // Y-body force

73:dref 0 // Reference density. 1:max, 2:middle, 3:min density as reference
------------------- Initial Perturbation (optional) -------------------

74:pmode 0 // Mode of perturbation 0:off, 1:single mode, 2:multi, 3:multi (random amp.)

75:umag 0 // Velocity amplitude (m/s)

76:nwave 0 // Number of waves in x-direction
-------------------------------- Others -------------------------------

77:nwait 0 // Wait time
-----------------------------------------------------------------------
#End of file




bc0.jpg

bc1.jpg



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Category : 乗り物
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