拡散解析の設定

解説

解析の種類

定常解析 熱伝導解析などで、定常状態に到達して時間変化のない状態の解析。それ以前の、時間変化のある状態を過渡解析という。

定常状態(時間に依存しない状態)の解析

流体解析が定常解析のときのみ設定できます。

空気齢解析

流体解析が定常解析のときのみ設定できます。

空気齢/空気余命/空気寿命が結果として得られます。

詳細は、テクニカルノート「拡散解析」を参照してください。

過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。

過渡状態(時間と共に変化する状態)の解析

流体解析が定常解析/過渡解析のときに設定できます。

拡散量の種類・単位

拡散量の種類と単位を設定することができます。

以下の８つから選択することができます。

・単位なし

・モル濃度[mol/m3]

・質量濃度[kg/m3]

・モル分率(単位なし)

・モル分率[%]

・質量分率(単位なし)

・質量分率[%]

・微量濃度[ppm]

浮力考慮

[拡散物質の重さを考慮する]をチェックすることで、
拡散物質の重さに起因する浮力を考慮した解析を行うことができます。

拡散物質の設定が必要になります。

[拡散物質の設定]のを押すと、拡散物質の設定ダイアログが表示されます。

移流項計算手法

流体解析における風上側の拡散量に関する扱いの設定です。
詳細は流体解析詳細設定の移流項計算手法の項目を参照してください。

拡散係数

拡散量の拡散係数を設定します。

拡散係数の定義については流体解析/熱流体解析で求解している微分方程式を参照してください。

拡散係数の値は任意の値を設定可能です。値の例として熱拡散だと通常の気体であれば1.0-4 ～ 1.0-6[m2/s]、液体であれば1.0-8 ～ 1.0-10[m2/s] といった値をとります。

環境値

解析領域外となる周囲における拡散量の値を設定します。

環境値は以下のように使用されます。

・浮力の基準値

[拡散物質の重さを考慮する]をチェックしている場合、浮力は環境値との差を使用して計算されます。

・「流体タブ(熱流体タブ)」境界条件 力、温度、電圧など、ボディの境界(トポロジ)に与える条件の流入拡散値(「拡散解析の設定」)、壁面拡散値、拡散伝達の環境拡散値(「」)として使用可

・過渡解析の初期値として使用可

初期値

初期時刻における拡散量の値を設定します。

拡散解析が過渡解析の時に設定できます。

[環境値を使用する]を選択した場合、環境値で入力した値を初期値として使用します。

[直接指定]を選択した場合、値を直接指定することができます。

[分布取込]にチェックが入っている場合、
任意の分布を持った初期値として設定します。

[分布データ]をクリックすると、分布データの編集ダイアログが開かれます。
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。

移流項計算手法

流体解析における風上側の拡散量に関する扱いの設定です。
詳細は流体解析詳細設定の移流項計算手法の項目を参照してください。

緩和係数

流体解析では計算を反復させて徐々に正しい値に近づけていきます。
層流の解析では、1回の反復で、流速、圧力を計算する処理を行います。

乱流の解析では、1回の反復で、流速、圧力、K_乱流エネルギー、ε_エネルギー散逸率を計算する処理を行います。

熱流体解析の双方向連成解析（浮力を考慮する場合、粘度に温度依存性がある場合）には、さらに温度を計算する処理が加わります。

拡散解析で拡散物質の重さを考慮する場合、拡散量を計算する処理が加わります。

それぞれの計算で、各物理量の増分が計算されます。増分に緩和係数をかけて、各物理量を更新します。

これにより、計算の発散を防ぐことができます。

緩和係数は小さいほど発散しにくくなりますが、反復回数が増え、計算に時間がかかります。

定常解析と過渡解析で異なる値を設定することができます。
定常解析の方が発散しやすいため、初期設定値は小さい値が設定されています。

ここでは、拡散量についての緩和係数を設定します。

（「流体解析詳細設定」でも速度、圧力、速度、K_乱流エネルギー、ε_エネルギー散逸率、温度、拡散の緩和係数をまとめて設定可能です）

[初期設定値に戻す] をクリックすると、初期設定値に戻すことができます。