数値流体解析周辺の話題を記事にしています。
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高圧貯水タンクで発生する水撃現象のシミュレーション
概要 今回は、Fluentを使った水撃現象(ウォーターハンマー)のシミュレーション例を紹介する。 プラント設計や大規模な給水システムにおいて、もっとも警戒すべき物理現象の一つが水撃現象である。 特に高圧の貯水タンク(アキュムレータやサージタンクを
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OpenFOAMを使った溶岩流の解析
概要 今回は、OpenFOAMを使った溶岩流の解析例を紹介する。 📖 参考にした元の論文はここにある。 溶岩の流れは、温度を考慮して流動場と自由表面を計算する必要がある。 OpenFOAMには、等温場のニ相流を計算するためにinterFoamというソ
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物理学に基づくニューラルネットワーク(PINNs)を使った流体解析
1. 概要 PINNs(Physics-Informed Neural Networks)は、偏微分方程式や常微分方程式で表される物理法則をニューラルネットワークの損失関数に組み込み、 データと物理法則の両方を考慮して解を導く解析手法である。 💡 PINNsの特徴 ✅
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時空間変動する流入境界条件の開発
概要 任意の断面形状の流路に対して時間変動する流入境界条件を設定することを考える。 流路断面に流速分布形状を指定する必要があるが、最も単純な指定は一定値である。 流れのレイノルズ数が十分大きければこのような一様分布で近似しても問題はない。 もしレイ
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Windkesselモデルを用いた血流解析
概要 Windkesselモデルは、血流の動態を簡略化して表現するための数学モデルで、例えば大動脈の圧力と流量の関係を記述するために使われる。 Windkesselはドイツ語で「風船(空気室)」を意味し、弾性容器としての動脈の性質をモデル化して
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静止液滴形状の理論解
概要 水平面上に置かれた静止液滴の形状を理論的に導く興味深い方法を紹介する。 ここで説明する手法の元の参照論文は以下である。 📄 Thermodynamics of Sessile Drops on a Rigid Substrate: A Comparison of Two Theories この手法では、静止液滴は表面張力エネルギと重力による位置エネルギーの和が最小になるように形状