Moody線図 — CAE用語解説
Moody線図
先生、ムーディー線図って管内流の圧損計算で使いますよね？
定義
定義を教えてください。
ムーディー線図は、管摩擦係数f（ダルシー・ワイスバッハの摩擦係数）をレイノルズ数Reと管壁の相対粗さε/Dの関数として図示したものだ。この摩擦係数fを使ってΔP=f(L/D)(ρU²/2)で圧力損失を求めるのが管路設計の基本だよ。
今でも手計算で使うんですか？CFDがあるのに。
初期設計やサニティチェックでは今でも必須。CFDで100mの配管系を全部3Dモデル化するのは大変だから、直管部分はムーディー線図で圧損を概算し、複雑な部分だけCFDで詳細解析する。1DモデルのGT-SUITEも内部でこの計算式を使ってるよ。
流体解析における役割
Colebrookの式との関係は？
ムーディー線図の乱流領域はColebrookの陰関数式1/√f=-2log(ε/3.7D+2.51/Re√f)に基づいてる。陰関数なので反復計算が必要だけど、Churchill-Bernsteinの陽的近似式を使えばExcelで一発計算できるよ。
CFDの検証にも使えますか？
もちろん。直管のCFD結果から摩擦係数fを求めて、ムーディー線図の値と比較するのは定番の検証方法。メッシュや壁面粗さの設定が適切かの確認になる。差が大きければ壁関数の設定やy⁺を見直す必要があるんだ。
関連用語
関連する用語を教えてください。
1Dの概算と3DのCFDを組み合わせる設計フローが分かりました。
ムーディー線図は壁に貼っておくくらい使う場面が多い。Excelでの計算シートも作っておくと便利だよ。
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