OpenFOAMと風洞実験～オープンCAE勉強会＠関西の取組み～
- 2. オープンＣＡＥ勉強会＠関西について 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 2 オープンＣＡＥ勉強会＠関西って？ 2010年12月から開催 大阪大学 高木先生とその学生の方々、 初代幹事の冨原さんで活動 2013年12月に冨原さんが幹事を辞める(寿退会) 2014年から片山、川畑が幹事を引継ぎ 2014年5月の勉強会から午前中講習会を開催 何してるの？ 初めての方の自己紹介、発表される方の発表とそれ らに対する質疑応答（発表の内容は学生の研究発表 から社会人の方の趣味まで様々）
- 3. オープンＣＡＥ勉強会＠関西について 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 3 活動紹介 ＨＰ http://ofbkansai.sakura.ne.jp/ OpenFOAMチュートリアルプロジェクト https://sites.google.com/site/freshtamanegi/ho me/openfoam/tutorial code asterバリデーションプロジェクト https://sites.google.com/site/ocbkansaicodeast erproject/
- 4. オープンＣＡＥ勉強会＠関西について 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 4 実験はじめました 撹拌実験（水面挙動の観察） 液面の観察のため、トレーサーに ビーズクッションのビーズを使用。 ビーズの比重、平均径、バラつき分布を メーカーに問い合わせるも 風洞実験（流れの観察） 中央にビーズの塊が・・・ トレーサーの選定がＮＧで 次回以降リベンジしたい。
- 5. OpenFOAMと風洞実験 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 5 動機 楽しく勉強したい 分野の異なる人達と一つの現象について議論したい ＯＳＳを活用してモノを作り楽しみたい 多岐にわたりすぎる活動を活用したい （ＣＡＤ、ＦＥＭ、ＣＦＤ、最適化） 3Dプリンタも使うのも楽しそう 一家に一台、風洞が必要な気がする
- 6. 風洞作り 準備するもの アクリル板４枚（148mm x 366mm x 2mm） エポキシ系接着剤 ファン（入力電圧の低いもの） ストロー 風洞準備 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 6 ¥ 4,400
- 7. 風洞準備 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 7 壊れる 接着剤が弱かった せん断変形に弱かった （接着剤が完全乾燥していない段階で荷重を印加）
- 8. 風洞準備 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 8 ２号機作成 アクリル板２枚（146mm x 380mm x 2mm） アクリル板２枚（150mm x 380mm x 2mm） アクリル用接着剤 ファン(1号機の使いまわし) ストロー +¥ 2,200
- 9. 風洞準備 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 9 いろいろ置いてみた 電池 消しゴム Ｋ様
- 10. 風洞実験 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 10 実験内容１ 風洞内に単３電池を置き、後流を観察する 特徴ある流れ場の方が解析と比較しやすいため カルマン渦、双子渦を観察する 実験動画と解析結果から定性的な比較を行い、 定量的にはＰＩＶした実験結果と比較する ファン ストロー 電池 カメラ
- 11. 風洞実験 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 11 実験内容２ レイノルズ数Reが数十～数百で、 双子渦やカルマン渦が観察できる 空気中にて、ファンの回転数及び 流路圧損により流速を落とし、 渦の観察を行う 市販の一眼レフにて動画撮影を 実施する（60fps 1200x740） トレーサは、 蚊取り線香(薔薇の香り)の煙を 使用する。 流速 0.1～0.5 m/s 電源をＵＳＢから 電池ＢＯＸに変更 +¥ 800
- 12. 風洞実験 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 12 レーザーシート 半導体レーザを用いて なんちゃってレーザーシートを作成 +¥ 2200 緑色が高い 赤色なら¥500 半導体 レーザ モジュール 天面図 側面図 アクリル丸棒
- 13. 実験結果 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 13 双子渦 双子渦を 確認できた。 少し長細い レーザシートに ムラがある 動画：http://youtu.be/hhICIKTodoI
- 14. 実験結果 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 14 カルマン渦？ カルマン渦を 確認できた。 レーザシートに ムラがある 動画：http://youtu.be/d_DYqL-tCzs
- 15. 実験結果分析 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 15 オープンソースＰＩＶソフトの紹介 JPIV Javaのためプラットフォームを選ばない スクリプトも配布されており機能が豊富そう http://www.jpiv.vennemann-online.de/index.html OpenPIV インターフェイスにMatlab,Python,Qt GUIがある 関数も少なくシンプルな設計（Python版を使用） http://www.openpiv.net 上記２ソフトともに、設定値が悪いのか？動画が悪 いのか？ＰＩＶ処理できなかった
- 16. 風洞実験のまとめ 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 16 準備 接着中のアクリル板には無理な力をかけない アクリル板の接着は専用のものを使うこと 半導体レーザーモジュールとアクリルの丸棒で レーザーシートもどきを作ることができる 結果 双子渦、カルマン渦を観察できた 結果分析 取得した画像が悪いためかＰＩＶ処理できなかった
- 17. OpenFOAMによる流体解析 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 17 モデル（patch名の説明） inlet outlet maxY minY minZ maxZ(天井)は非表示 denchi0 denchi1 denchi2 denchi3
- 18. STL作成（FreeCAD） 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 18 モデリングの実施 角柱作成 円柱作成 ブーリアン 面の分割 STLエクスポート STLエクスポートは下記マクロを使用 http://ofbkansai.sakura.ne.jp/data/export.py
- 19. Mesh作成 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 19 cfMesh Creative Fields Ltd.が公開しているメッシャー snappyHexMeshと比較して メリット 短時間でメッシュが切れる レイヤー層が入りやすい デメリット multiRegion対応していない http://www.c-fields.com/solutions/products/meshing
- 20. 境界条件 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 20 境界条件 流入速度は、 0.1 m/sと 0.5 m/sの２条件
- 21. 解析条件 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 21 メッシュ条件 流体物性 ニュートン流体 層流モデル 動粘度：1.5e-5m^2/s 121392 解析条件 最大クーラン数：5 計算終了時間：8.5 s
- 22. 解析条件 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 22 ソルバ設定
- 23. 解析条件 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 23 スキーム
- 24. 解析結果 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 24 双子渦 うまく双子渦ができて ない？？
- 25. 解析結果 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 25 カルマン渦 一応カルマン渦計算できている 動画：https://youtu.be/SLlxOvs4_PY
- 26. まとめ 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 26 解析実施 FreeCADでモデリングして、 cfMeshでメッシュを作成した 解析結果 双子渦は見えるような見えないような？ カルマン渦を観察できた 定性的には現象をとらえることができた まとめ 実験から定量的なデータを取得したい 当初の目的が達成できていない
- 27. 次回勉強会ＰＲ 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 27 第３８回オープンＣＡＥ勉強会＠関西 日時：２０１５年６月１３日 場所 大阪大学 豊中キャンパス 待兼山会館 午前 OpenFOAMカスタムLESモデルの作成講習 http://ocbkansai.connpass.com/event/14958 午後 通常の勉強会（実験もやります） http://ocbkansai.connpass.com/event/14956
- 28. 文献 2015/5/29 第42回 関西CAE懇話会 28 田村守淑 pisoFoamによる 2次元円柱周りの流れの解析 (修正版) 第24回OpenCAE勉強会（岐阜）