ina1112人力飛行機などのプロペラや風力発電用の風車の解析や設計をやりたい人向けの記事です。ブレードが回転するものの設計ならかなり汎用的に使えるはずです。CUIソフトなので少し取っ付きにくいですが、慣れれば短時間で細かく設計・解析ができます。解説を書いていますが、関連論文を全部精読しているわけではないので間違っている所が多くあるかもしれません。人力飛行機の長距離飛行の世界記録を持っているDaedalusの機体設計のために開発されたようです。公式HPのユーザーガイドによると以下の機能があります。幾何データや空力パラメータ、性能マップのプロット回転翼の空力的な設計と解析に加えて、構造解析や音響解析もできる機能があります。プロペラや風車の適応範囲はとても広いです。飛行機や飛行船、ホバークラフトのプロペラ、扇風機の羽、PCファン、揚力型の風力発電のタービンの設計まで可能です。ヘリコプターや水中プロペラもできるようですが、元々空気中かつ低Reの航空機のプロペラの設計ソフトとして開発されているので精度は不明です。空気中であっても解析できないものとしては2重反転プロペラや回転面から傾斜角がついたプロペラがあります。設計手法プロペラの設計手法として大きく分けて二種類あります。Betzの条件を用いて適切な近似を行うことで設計を行う手法この中でよく使われる方法はLarrabeeの設計法というものです。このLarrabeeからもう少し近似を行ったAdkins・Liebeckの設計法という方法は以前に人力飛行機のプロペラの設計解析できるようなエクセルファイルを作ったりしましたが、近似式の変形がアヤシく、条件によっておおきく誤差が生まれる理論になっています。渦法と呼ばれる手法プロペラが回ることで後流が誘導されるのをビオ・サバールの法則を用いて計算して性能計算を行い、プロペラ『効率』の最適化問題を解くことで設計する方法です。前述のBetzの条件の手法ではプロペラ『損失』最小の最適化問題を解くので何を最適にするかの考え方が違います。XROTORでは改善されたLarrabeeの設計法を用いています。元となるLarrabeeの設計法の弱点としてレイノルズ数が小さい領域(Re<300,000)では誘導エネルギ損失だけではなく形状抗力の損失が大きくなるのに対応していない問題があります。これをXROTORではレイノルズ数による形状抗力の変化のモデルを取り入れることによって改善しています。ここで解説するソフト。今のところ一番有用だと思う。