■3次元流体の計算例■
2次元で取り上げたDriven cavity flowの計算を行ってみました。Reynolds数は、1000で計算領域の大きさを1×1×1と 2×1×1の2つを準備し、中央断面で2次元計算結果と比較してみました。 計算領域と強制流速(V=1)の方向を下図に示します。計算は定常解です。

まず、1×1×1の計算結果を紹介します。領域を10×10×10の27節点要素で分割しました。 下図はx=0.5の断面での速度ベクトルです。領域全体がにどのような流速分布になっているか想像してみて下さい。

上図を見ると、領域のコーナー付近に渦が発生したことにより、強制キャビティー流れは 幾分阻止されているようです。結果的に、強制キャビティーの主流の渦中心は、2次元(流線)と 3次元でかなり違いが出ています。2次元の結果は、9節点要素で計算しています。

次に領域が2×1×1の計算結果を下に紹介します。下にy=0.5とz=0.5の流れを流速ベクトルで 表してみました。