暇つぶし流体解析①ダムブレイク問題(1回目)
大学生の時には,流体解析を用いて,諸現象の実態解明を行っていました.就職してからは,気晴らしに自宅で流体解析を行っています.
今回は,計算法の妥当性の確認にも用いられるダムブレイク問題を対象に数値シミュレーションを行いました.簡単に言うと,水槽の片側に水を溜め,瞬間的に仕切り版を外し,溜まった水が勢い良く流れ出る現象です.水槽の長さを短くすることで,高速流が水槽の壁を上り,落下するとともに,水槽の反対側に戻っていきます.
以下の解析では,(解析精度も低レベルなので)最新のデスクトップパソコンであれば,半日ほどあれば1ケース計算することが出来ます.
まずは,シンプルに,水槽の片側に水を溜めて瞬時に解放しました.
次に,水槽の片側にブロックを置き,水が流れるのを阻害した場合です.
また,ブロックの長さを半分にし,ブロックの個数を2個に増やします.
今度は,ブロックの高さも半分に減らし,その分,ブロックの個数を4個にします.
4つのケースを比較すると,こんな感じ.(音あり)
おわりに
まあ,こんなシミュレーションは,現実問題を何も解決しないですけど,現象の理解と技術向上,現実問題の観測の積み上げですね.
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