MRF — CAE用語解説
MRF
先生、MRF(Moving Reference Frame)ってファン解析でよく使いますよね?
定義
定義を教えてください。
MRF(回転座標系)は、回転する領域を定常計算で近似する手法だ。メッシュは回転させず、回転座標系での遠心力・コリオリ力を追加する。ファンやポンプの定常性能(流量-圧力特性)を手軽に求められるのがメリットだよ。
メッシュが回転しないのに回転を計算できるんですか?
「回転座標系から見た定常流」を解いてるんだ。例えば回転する遊園地のコーヒーカップの中の人から見ると、周りの景色は動いてるけど自分は止まってる。それと同じ発想。定常計算だから非定常に比べて計算コストが1/10〜1/100で済むよ。
流体解析における役割
MRFの限界は何ですか?
回転体と静止体の相互作用(ウェイク干渉)を正確に捉えられない。ファンの後方のダクト壁への渦の影響や、インペラ-ボリュート間の干渉は非定常のスライディングメッシュが必要。MRFは「0次近似」と考えて、必要に応じて非定常にステップアップするんだ。
設定で注意することは?
MRFゾーンと静止ゾーンのインターフェース位置が重要。回転体の近くすぎると数値誤差が大きくなる。ブレード先端からインターフェースまで少なくとも数セル分の余裕を持たせるのがコツだ。FluentやOpenFOAMのチュートリアルで確認してみて。
関連用語
関連する用語を教えてください。
定常近似で回転を扱えるのは計算コスト面で大きいですね。
OpenFOAMのMRFSimpleFoamでファンの流量-圧力カーブを計算するのがいい入門だよ。
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