空気ボックス前提条件このチュートリアルでは、湿度モデルを使用して閉じられた空気ボックスの過渡シミュレーションを実行する手順を説明します。HyperWorksユーザーインターフェースをすでに完了し、およびAcuSolveの基本を理解しているものとします。この解析を実行するには、ライセンス供与済みバージョンのHyperMeshとAcuSolveにアクセスできる必要があります。このチュートリアルを実行する前に、HyperMesh_tutorial_inputs.zipを<Altair_installation_directory>\hwcfdsolvers\acusolve\win64\model_files\tutorials\AcuSolveから作業ディレクトリにコピーします。HyperMesh_tutorial_inputs.zipから取り出します。ファイル)には、メッシュとジオメトリが含まれています。このチュートリアルには、ジオメトリのインポートおよびメッシュ生成に関する手順は含まれていません。ここでは、例として閉じられた空気ボックスの問題を取り上げて、AcuSolveを使用した湿度モデリング(結露と蒸発)の機能を確認します。主な目標は、相対湿度が70%である空気領域内で、温度変化に起因する底壁サーフェス上の水蒸気の蓄積と消失をシミュレートし、数値化することです。すべて、露点温度に関係します。サーフェス温度が低下して露点温度を下回ると、その時点から結露が蓄積し始め、最終的に100%に達します。逆にサーフェス温度が上昇して露点に再び達すると、結露は蒸発し始めます。次の図では、結露と蒸発の全体的な定義を示しています。2.上のプロットから、空気ボリュームの初期温度は297.15Kに設定されていることがわかります。底壁の温度は、1秒間で285.13Kに低下し、1秒間285.13Kを保ち、1秒間で元の297.15Kまで上昇しています。70%の相対湿度における空気の露点温度は291.14Kであり、0.5秒と2.5秒の時点で露点温度に達しています。全体的に見ると、前述のとおり、露点温度に達したときに、結露と蒸発の両方が発生していることがわかります。HyperMeshモデルデータベースを開くHyperMeshを起動し、AcuSolveのユーザープロファイルを読み込みます。HyperWorksユーザーインターフェースをご参照ください。Modelダイアログが開きます。モデルファイルの保存先ディレクトリを参照します。HyperMeshファイルのACU-T4201_Air_Box.hmを選択してOpenをクリックします。Asをクリックします。Asダイアログが開きます。名前をAir_Box_Humidityとして新しいディレクトリを作成し、このディレクトリへ移動します。このディレクトリが作業ディレクトリになり、シミュレーションに関連するすべてのファイルがこの場所に保存されます。データベースのファイル名としてAir_Boxと入力するか、別の名前を入力します。保存をクリックしてデータベースを作成します。一般的なシミュレーションパラメータの設定Solverブラウザに移動して01.Globalを拡張表示し、PROBLEM_DESCRIPTIONをクリックします。typeをTransientに設定します。offsetを101325に設定します。Diffusiveに変更します。Allmarasに設定します。ModelをOnに切り替えます。Diffusiveに自動的に変更されます。Gravityのパラメータを下図のとおりに設定します。3.Solverブラウザで、01.Globalの下の02.SOLVER_SETTINGSをクリックします。stepsを100に設定します。incrementを0.1に設定し、他のパラメータを下図のとおりに変更します。4.節点初期状態の設定この手順では、温度と相対湿度の両方について、この問題の節点初期状態(NIC)を定義します。Solverブラウザで、01.Globalの下の03.NODAL_INTIAL_CONDITIONをクリックします。valueを297.15Kに変更します。valueを0.0001m2/secに変更します。valueを70に変更します。5.材料モデルパラメータと体積力の設定この手順では、この問題の材料特性を定義し、流体ボリュームに物体力を割り当てます。FLUIDの順に拡張表示してAir_HMをクリックします。TypeをFLUIDに設定します(まだ設定されていない場合)。typeをBoussinesqに設定します。Densityの値を下図のとおりに入力し、残りの材料パラメータはそのままにします。6.Solverブラウザで、Materialsの下のMULTIPHASEを拡張表示し、HumidAir_HMをクリックします。Diffusiveに設定されていることを確認します。BODY_FORCEの順に拡張表示してGravity_HMをクリックします。GravityのZ方向を-9.81に設定します。Functionの作成Solverブラウザで、05.Multiplier_Functionを右クリックし、Createを選択します。MULTIPLIER_FUNCTION.1という新しい関数が作成されます。この関数の名前をTemp_MFに変更します。Linearに変更します。Curves欄を右クリックし、Createを選択します。Editorで、名前をcurve_Temp_MFに変更します。Curvesを選択します。editorウィンドウが開きます。下図のとおりにデータを入力し、ウィンドウの左下にあるUpdateをクリックします。10.Closeをクリックし、ウィンドウを閉じます。境界条件の設定Modelブラウザに移動して、Componentsのリストを拡張表示します。Fluidをクリックします。Editorで、TypeをMULTIPHASEに設定します。MaterialをHumidAir_HMに設定します。OutputをOnに設定し、他のパラメータが下記のとおりに設定されていることを確認します。11.frontをクリックします。Editorで、TypeをSLIPに変更します。12.同様に、backをクリックしてTypeをSLIPに変更します。leftをクリックします。Editorで、TypeをWALLに変更します。typeをFluxに変更します。typeをFluxに設定します。bottomをクリックします。Editorで、TypeをWALLに変更します。featuresをOnに設定します。typeをValueに設定します。Temperatureの値を1に設定します。functionをTemp_MFに設定します。OutputがOnに設定されていることを確認します。このオプションをオンにすると、AcuProbeやAcuTransのようなポスト処理プログラムを使用して、特定サーフェスの面積分出力を計算できます。14.モデルを保存します。節点出力変数の設定Solverブラウザで17.Outputを拡張表示し、NODAL_OUTPUTをクリックします。frequencyを5に設定します。conditionチェックボックスをアクティブにします。15.解の計算この手順では、HyperMeshからAcuSolveを直接起動して解析を完了します。すべてのメッシュコンポーネントの表示をオンにします。解析を実行するには、アクティブなすべてのコンポーネントのメッシュを可視化した状態にする必要があります。Launcherダイアログが開きます。解析時間を短縮するには、使用可能なプロセッサの数に応じて、使用するプロセッサの数に大きい値(4または8)を設定します。AcuProbeがOnになっていることを確認します。これは、解析の進捗をモニターするためのAcuProbeダイアログを開くための設定です。stepsがAllに設定されていることを確認します。他のオプションはデフォルト設定のままとして、Launchをクリックして解析プロセスを開始します。16.解析が進行すると、AcuTailとAcuProbeダイアログが開きます。解析の進行状況がAcuTailダイアログで報告されます。Controlダイアログも開きます。このダイアログには、解析を停止したり、現在の時間ステップの終了時に出力ファイルを生成するためのオプションがあります。AcuTailダイアログに出力される実行のサマリーには、AcuSolveが解析の実行を完了したことが示されます。AcuProbeによる解析のモニターAcuProbeを使用して、解析時間におけるさまざまな変数をモニターできます。Ratioを拡張表示します。クリックする必要がある場合があります。Noneを選択します。Temperatureの順に拡張表示します。temperatureを右クリックし、Plotを選択します。Humidityを拡張表示し、relative_humidityを右クリックしてPlotを選択します。18.同様に、下図のtemperatureとdewpoint_temperatureのように、他の変数をプロットします。19.次に、下図のようにtemperatureとhumidity_film_thicknessの関係をプロットします。20.最後に、下図のようにrelative_humidityとhumidity_film_thicknessの関係をプロットします。HyperViewの順にクリックします。resultsパネルが開きます。Modelの順にクリックします。.Logファイルを選択します。この例で選択するファイルは、Air_Box.1.Logです。Openをクリックします。Optionsをクリックします。outputをNoに設定します。22.Applyをクリックし、ダイアログを閉じます。パネル領域でApplyをクリックしてモデルと結果を読み込みます。読み込むと、モデルが形状で色分けされます。断面上のコンターの作成この手順では、断面上での温度、相対湿度、および露点温度のコンターを作成します。これは過渡ケースであるため、最後の時間ステップにおける結果をプロットする必要があります。このためには、ResultsブラウザでTimeドロップダウンメニューをクリックし、リスト内の最後のオプションを選択します。23.ここでは、最後の時間は10秒です。Planarを選択します。1を右クリックし、コンテキストメニューからEditを選択します。Axisに変更します。sectionオプションをアクティブにします。elementsオプションがアクティブになっていることを確認します。Applyをクリックします。Axisボタンの下)を動かして、断面の位置を選択します。クリックすることで、xy平面を正面から見た表示にします。クリックしてContourパネルを開きます。エンティティセレクターをクリックします。ダイアログでDisplayedを選択します。Applyをクリックします。colorオプションをオフにします。(s)に変更し、XY平面の相対湿度コンターを表示します。(s)に変更し、XY平面の露点温度コンターを表示します。29.これらのプロットをイメージファイルとして保存します。