流体タブ(熱流体タブ)

設定項目

解説

固体壁
スリップ壁

流体の流入・流出のない壁面に指定します。

固体壁：壁面上で流速がゼロになります。

スリップ壁：壁面上の法線方向の流速がゼロになります。

固体壁とスリップ壁の違いについては、テクニカルノート「流体解析の境界条件」に詳しい説明があります。

固体壁の種類を選択することができます。

移動壁では、一定の速度で移動する、もしくは、一定の角速度 回転運動をする物体の回転速度を[rad/sec]の単位であらわした物理量で回転する境界を指定することができます。

ボダンを押すと、「移動壁の設定」ダイアログが現れます。

壁表面の積層メッシュ ボディを四面体または三角形の要素に分割したもの。小さな要素ほど精度が良いが、計算時間が長くなる。の設定を境界条件毎に行うことができます。

[境界条件毎に指定する]をチェックし、ボタンを押すと、「積層メッシュ設定」ダイアログが現れます。

拡散解析では、壁面上の拡散値の境界条件の設定が必要になります。

ボタンを押すと、「拡散解析の設定[壁面]」ダイアログが現れます。

自由表面解析では、固体表面での接触角に関する設定が必要になります。

ボタンを押すと、「混相流の設定[壁面]」ダイアログが現れます。

熱流体解析では、壁面上の熱境界条件の設定が必要になります。

流体が流入することが分かっている面に指定します。

自然流入：

環境からの流入を考慮します。

Femtetでは環境の圧力を0[Pa]として計算します。境界条件上で全圧が0[Pa]になるように流入流速と静圧を計算します。
損失係数（K損失係数）を設定した場合、流体の密度ρ・流速Vとして流入口に以下の式に応じた圧力損失が考慮されます。

損失係数の詳細については「自然流入流出口の損失係数について」を参照ください。

強制流入流速指定：

面の法線方向の流速を指定します。

方向・分布入力を指定した場合、流速に加えて「方向ベクトル指定」あるいは「速度ベクトル指定」が選択可能です。

「方向ベクトル指定」では、指定した流速に対して、直交座標・円筒座標で流入方向を指定できます。

方向ベクトル指定では、入力は単位ベクトルである必要はなく、自動で正規化されます。

「速度ベクトル指定」では、直交座標・円筒座標・分布入力で流入速度ベクトルを直接指定できます。

速度ベクトル指定で円筒座標を選択した場合には、指定面の重心を中心とする角速度を入力することが可能です。

分布データの編集ダイアログの入力方法は「分布を持つ境界条件、ボディ属性の設定」を参照してください。

※方向ベクトル・速度ベクトルが流入指定面の法線ベクトルに対して流出方向（法線ベクトルとの内積が負）となる場合は、

「流体解析の境界条件データの作成に失敗しました」としてエラーが出力されます。

※直交座標では、グローバル座標におけるX方向/Y方向/Z方向成分でベクトルを指定します。

円筒座標では、面重心を中心として法線方向を軸方向とした、半径方向/接線方向/軸方向成分でベクトルを指定します。

※2次元・軸対称解析では円筒座標による方向・速度ベクトルは指定できません。

※過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。の場合、重み関数による時間依存性を設定することが可能です。

時間依存にチェックを入れ、重み関数をクリックしてで[時刻_重み]曲線テーブル
を入力することにより、"時間変化"の設定ができます。
流入が流出に切り替わる（重みが負になる）ような設定も可能です。

強制流入流量指定：

面の法線方向の体積流量を指定します。

方向・分布入力を指定した場合、体積流量に加えて「方向ベクトル指定」が選択可能です。

「方向ベクトル指定」では、指定した体積流量に対して、直交座標・円筒座標で流入方向を指定できます。

方向ベクトル指定では、入力は単位ベクトルである必要はなく、自動で正規化されます。

※方向ベクトル・速度ベクトルが流入指定面の法線ベクトルに対して流出方向（法線ベクトルとの内積が負）となる場合は、

「流体解析の境界条件データの作成に失敗しました」としてエラーが出力されます。

※2次元・軸対称解析では円筒座標による方向・速度ベクトルは指定できません。

※過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。の場合、重み関数による時間依存性を設定することが可能です。

時間依存にチェックを入れ、重み関数をクリックしてで[時刻_重み]曲線テーブル
を入力することにより、"時間変化"の設定ができます。
流入が流出に切り替わる（重みが負になる）ような設定も可能です。

強制流入圧力指定：

環境との差圧を入力します。

境界条件上で全圧が指定圧力になるように流入流速と静圧を計算します。

静圧指定に変更するにチェックを入れた場合、境界条件上で静圧が指定圧力になるように流入流速を計算します。

静圧指定に変更する場合、計算が不安定になる場合があります。

※過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。の場合、重み関数による時間依存性を設定することが可能です。

時間依存性にチェックを入れ、重み関数をクリックしてで[時刻_重み]曲線テーブル
を入力することにより、"時間変化"の設定ができます。

強制流入ファン：

体積流量とファン前後に生じる圧力差の関係(P-Q特性)をテーブルで入力します。

をクリックすると、「[体積流量Q_圧力差P]曲線」が開きます。

ここに体積流量とそれに対応した圧力差を入力します。

最初のデータは体積流量=0[m3/s]、最後のデータは圧力差=0[Pa]となるように設定する必要があります。

圧力上昇と解析領域での圧力損失がほぼ同じとなる体積流量値（動作点）で解析を行います。

下流側の軸流ファンの旋回流を考慮する場合は回転数およびスリップファクターを入力してください。

詳細は、テクニカルノート「流体解析の境界条件」を参照してください。

流体温度指定：

熱流体解析では、流入する流体の状態として、流入する流体温度を指定する必要があります。

乱流の設定：

解析条件で乱流を選択している場合、流入する流体の状態として、乱流エネルギーとエネルギー散逸率を指定する必要があります。

をクリックすると、「乱流の設定」が開きます。

拡散解析の設定：

解析条件で拡散解析を選択している場合、流入する流体の状態として、拡散値を指定する必要があります。

をクリックすると、「拡散解析の設定」が開きます。

混相流の設定：

解析条件で自由表面解析を選択している場合、流入する流体の状態として、流入する相の状態を指定する必要があります。

をクリックすると、「混相流の設定[流入]」が開きます。

流出

流体が流出することが分かっている面に指定します。

自然流出：

環境への流出を考慮します。

Femtetでは環境の圧力を0[Pa]として計算します。境界条件上で静圧が0[Pa]になるように流出流速を計算します。

損失係数（K損失係数）を設定した場合、流体の密度ρ・流速Vとして流出口に以下の式に応じた圧力損失が考慮されます。

損失係数の詳細については「自然流入流出口の損失係数について」を参照ください。

強制流出流速指定：

面の法線方向の流速を指定します。

※過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。の場合、重み関数による時間依存性を設定することが可能です。

時間依存にチェックを入れ、重み関数をクリックしてで[時刻_重み]曲線テーブル
を入力することにより、"時間変化"の設定ができます。

強制流出流量指定：

面の法線方向の体積流量を指定します。

※過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。の場合、重み関数による時間依存性を設定することが可能です。

時間依存にチェックを入れ、重み関数をクリックしてで[時刻_重み]曲線テーブル
を入力することにより、"時間変化"の設定ができます。

強制流出圧力指定：

環境との差圧を入力します。負の静圧で指定します。

境界条件上で静圧が指定圧力になるように流出流速を計算します。

※過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。の場合、重み関数による時間依存性を設定することが可能です。

時間依存にチェックを入れ、重み関数をクリックしてで[時刻_重み]曲線テーブル
を入力することにより、"時間変化"の設定ができます。

強制流出ファン：

体積流量とファン前後に生じる圧力差の関係(P-Q特性)をテーブルで入力します。

をクリックすると、「[体積流量Q_圧力差P]曲線」が開きます。

ここに体積流量とそれに対応した圧力差を入力します。

最初のデータは体積流量=0[m3/s]、最後のデータは圧力差=0[Pa]となるように設定する必要があります。

圧力上昇と解析領域での圧力損失がほぼ同じとなる体積流量値（動作点）で解析を行います。

詳細は、テクニカルノート「流体解析の境界条件」を参照してください。

流入/流出

流体が流入するか流出するかが分からない面に指定します。

自然流入/流出：

特に設定項目はありません。
環境へのの流入/流出を考慮します。

Femtetでは環境の圧力を0[Pa]として計算します。

流入時には、境界条件上で全圧が0[Pa]になるように流入流速と静圧を計算し、

流出時には、境界条件上で静圧が0[Pa]になるように流出流速を計算します。

流体温度指定：

熱流体解析では、流入する流体の状態として、流入する流体温度を指定する必要があります。

流入条件の欄の説明を参照してください。

乱流の設定：

解析条件で乱流を選択している場合、流入する流体の状態として、乱流エネルギーとエネルギー散逸率を指定する必要があります。

をクリックすると、「乱流の設定」が開きます。

拡散解析の設定：

解析条件で拡散解析を選択している場合、流入する流体の状態として、拡散値を指定する必要があります。

をクリックすると、「拡散解析の設定」が開きます。

流入流出ペア

離れた面での流入、流出を接続します。
流入面と流出面の流量が一致するように境界流速を与えます。

温度や乱流量も流出量と流入量が一致するように解析します。

別途流入流出ペア設定が必要です。「流入流出ペア境界」を参照してください。

流入面/ 流出面：

流入側の面か流出側の面かを指定します。

流入流出ペアの種類：

流入選択時に選択できます。

流速指定：

面の法線方向の流速を指定します。

方向・分布入力を指定した場合、流速に加えて「方向ベクトル指定」あるいは「速度ベクトル指定」が選択可能です。

「方向ベクトル指定」では、指定した流速に対して、直交座標・円筒座標で流入方向を指定できます。

方向ベクトル指定では、入力は単位ベクトルである必要はなく、自動で正規化されます。

「速度ベクトル指定」では、直交座標・円筒座標・分布入力で流入速度ベクトルを直接指定できます。

速度ベクトル指定で円筒座標を選択した場合には、指定面の重心を中心とする角速度を入力することが可能です。

分布データの編集ダイアログの入力方法は「分布を持つ境界条件、ボディ属性の設定」を参照してください。

※方向ベクトル・速度ベクトルが流入指定面の法線ベクトルに対して流出方向（法線ベクトルとの内積が負）となる場合は、

「流体解析の境界条件データの作成に失敗しました」としてエラーが出力されます。

※直交座標では、グローバル座標におけるX方向/Y方向/Z方向成分でベクトルを指定します。

円筒座標では、面重心を中心として法線方向を軸方向とした、半径方向/接線方向/軸方向成分でベクトルを指定します。

※2次元・軸対称解析では円筒座標による方向・速度ベクトルは指定できません。

※過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。の場合、重み関数による時間依存性を設定することが可能です。

時間依存にチェックを入れ、重み関数をクリックしてで[時刻_重み]曲線テーブル
を入力することにより、"時間変化"の設定ができます。

流量指定：

面の法線方向の体積流量を指定します。

方向・分布入力を指定した場合、体積流量に加えて「方向ベクトル指定」が選択可能です。

「方向ベクトル指定」では、指定した体積流量に対して、直交座標・円筒座標で流入方向を指定できます。

方向ベクトル指定では、入力は単位ベクトルである必要はなく、自動で正規化されます。

※方向ベクトル・速度ベクトルが流入指定面の法線ベクトルに対して流出方向（法線ベクトルとの内積が負）となる場合は、

「流体解析の境界条件データの作成に失敗しました」としてエラーが出力されます。

※2次元・軸対称解析では円筒座標による方向・速度ベクトルは指定できません。

※過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。の場合、重み関数による時間依存性を設定することが可能です。

時間依存にチェックを入れ、重み関数をクリックしてで[時刻_重み]曲線テーブル
を入力することにより、"時間変化"の設定ができます。

ファン：

体積流量とファン前後に生じる圧力差の関係(P-Q特性)をテーブルで入力します。

設定なし/測定端子

流体/流体境界に設定した場合、体積流量、圧力等の値をテーブル値で確認することができます。

それ以外の境界につけた場合は境界条件を付けないときと同じ挙動となります。

詳細を以下の図に示します。

流体解析の場合	熱流体解析の場合