基本境界条件

境界要素で領域境界での要素の値を規定することができます。2つの方法で指定できます:

1つは、次の材料を用いた境界要素(2D解析ではクワッド、3D解析ではソリッド)を使用する方法です:
  • /MAT/LAW11
  • /MAT/LAW51
  • /MAT/LAW18 (純温度材料の場合)

もう1つは、境界要素のサーフェスに/EBCSを割り当てる方法です。

それぞれの変数P、rho、T、k、epsilon、内部エネルギーでは、以下のようにして規定できます:
  • ユーザー関数による強制変化条件
  • 連続性
  • 事前定義の関数によるスムーズな変化

Radioss ALE/CFDでは、上のオプションのどのような組み合わせでも指定できます。一方、さまざまな対流と拡散方程式のクロージャについては、慎重に検証される必要があります。

一般的に次のタイプの基本境界条件が用いられます:
  • 流入:

    流束が強制速度/IMPVELを用いて課されます。密度、エネルギー、乱流エネルギー(即ち、k)は一定とします。連続条件が圧力(表示目的のみ)とイプシロンに対して課されます。乱流エネルギー、rho kは外部流れに対しては0に、内部流れに対しては1.5*rho*(0.06 Vin)2に設定します。

  • 流出:

    圧力を除いた全ての変数に対する連続条件が課されます。サイレント境界(NRF)オプションが用いられた時は、ユーザーが音速の値と代表的な緩和の長さを与え、これは興味のある最大波長よりも大きい必要があります。

  • 側面:

    サイレント境界(NRF)オプションまたは境界要素無しの滑り条件による全ての変数の連続条件。これは圧力場と速度場に対する自由な場のインピーダンスを保証します。

要素が境界に存在しない場合連続性が仮定されますが、流束を許さないために運動条件は必要です。そうでないと対流方程式が完結せず、プログラムは発散する可能性があります。

計算領域の境界で基本変数を指定する場合。
  • 材料LAW11では以下のオプションが使用されます:
    • Ityp = 0は、理想気体の停滞条件を指定します(ベルヌーイ流入)。
    • Ityp = 1は、線形圧縮性材料の停滞条件を指定します(ベルヌーイ流入)。
    • Ityp = 2は、値を課します(流入/流出)。
    • Ityp = 3は、サイレント境界用です(流出)。
  • 材料LAW51では以下のオプションが使用されます:
    • Iform= 2を使用すると、グローバル材料状態を計算するためにも使用される副材料状態(密度、エネルギー、および体積比率)を適用できます。(流入)。
    • Iform= 4は、多相材料ALE則の気体流入条件を指定します(気体流入の停滞)。
    • Iform= 5は、多相材料ALE則の液体流入条件を指定します(液体流入の停滞)。
    • Iform= 6 この境界材料は、多相材料則/MAT/LAW51(NRF流出)についてサイレント流出境界のシミュレーションを可能にします。

たとえば、入力デックでは、密度とエネルギーが流入口で一定値として課されます。流出口でサイレント境界が課されます。その後、流束が、流入口で節点における強制速度によって注入されます。

サイレント境界(NRF)

LAW11のItyp=3およびLAW51のIform=6は、領域の境界における外向きの波反射を防ぐために使用されます。

次の2つの可能性があります:
  • 関数を介して平均圧力が課せられます。平均圧力が課せられた値に収束するように、緩和項が追加されます。これは流出に最適です。
  • 平均圧力は近傍の要素の圧力から計算され、圧力は常に変化するこの値に向かって収束します。

境界のインピーダンスは、厳密には、境界から2lcの距離で放射するモノポールの波動インピーダンスです。ここで、lcはこの材料則に対する入力データで指定されたものです。

このサイレント境界(NRF)は、速度が課されている場合、または節点が固定されている場合は効果がありません。