解析作業R

B205 看板

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路上に設置してある看板に風が吹きつける状態を作成してみます。

流体部のみ

使用ツール

参考:A711 ポアズイユ流れ

項目 使用ツール 備考
モデル化 FreeCAD 0.20
メッシャー salome 9.8
プリプロセッシング
elmerGUI
ソルバー elmer
ポストプロセッシング ParaView 5.10.0

モデル

形状

モデル図
モデル図 看板

物性値

材質項目設定
空気粘性1.983e-5 Pa・s
密度1.205  kg/m3
elmerライブラリより

境界条件

項目設定
境界条件流入速度5 m/s
周辺条件別記
解析タイプ定常
項目設定
周辺条件① 風速定義5 m/s
② 出口圧力 0 Pa
③ 側面部法線方向速度0
④ 上面部法線方向速度0
⑤ 下面・看板部壁面相当
番号は図中参照

結果

対象・壁面は圧力表示 空気は速度表示

定常なので飽和したときの状態になります。

参考:風圧はおよそ以下のようです。環境としてはおよそ合っていそうです。
(ρ:密度 V:速度 P:圧力)
\begin{align}
P = \frac{1}{2}ρV^2 = \frac{1}{2} × 1.205 × 5^2 = 15 Pa
\end{align}

作業

ジオメトリ

空気に相当する部分を作成する必要があります。

FreeCADでボックス(8x8x20m)を作成します。そのボックスを部品でカットして空気領域とします。(ボックスは下図だとCut下部のAirSpace)

FreeCADモデル

図中のBooleanfragmentsが部品のアッシーです。Partモジュールの「切り取り」でボックスから部品アッシーを切り抜き空気とします。
cutパートをstepファイルに出力します。
サンプルファイルB205_signboard_assy-Cut.step

メッシング

Geometryモジュールにして、stepファイルをインポートします。境界条件を設定するため、フェイスをグループに分けておきます。

salome Geometory

メッシュをエクスポートしてelmerに読み込みます。

サンプルファイルB205_mesh.unv

解析ファイル

ElmerGUIによる設定

サンプルファイルB205_elmer.zip

結果

ParaViewで確認します。

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