定常フレームレットモデル — 商用ツール比較と選定ガイド

Fluentは Non-Premixed Combustion モデル内で Equilibrium / Steady Flamelet / Unsteady Flamelet を切り替えられる。テーブル生成が完全に自動化されている点が最大の利点だ。ただしFGMの実装はSTAR-CCM+に比べるとやや後発だ。

STAR-CCM+のFlamelets/FGMモデルはProgress Variableの定義を柔軟にカスタマイズできる。DARSライブラリ連携で1Dフレームレット計算からテーブル生成までシームレスだ。Partially Premixedモデルへの拡張も容易で、ガスタービン燃焼器のLESで多くの実績がある。

Petersのグループ（RWTH Aachen）が開発した1Dフレームレット計算専用コードだ。OpenFOAMと組み合わせて使う研究者が多い。対向流拡散火炎の計算精度が高く、S曲線の追跡が安定している。無償で利用可能だ。

OpenFOAM + FlameMaster/Cantera の典型的なワークフロー:

1. Cantera/FlameMasterで1D対向流拡散火炎を計算（ストレインレートをスイープ）

2. フレームレット解をZ空間に変換

3. $\beta$-PDF積分で$(\widetilde{Z}, \widetilde{Z''^2})$テーブルを作成

4. OpenFOAM形式のルックアップテーブルに変換

5. OpenFOAMのflameletFoam等で読み込んで計算

そうだ。商用ツールの自動テーブル生成は便利だが、OpenFOAM+Canteraの組み合わせはテーブル構築過程を完全に制御できる利点がある。