流跡線 — CAE用語解説
流跡線
流体可視化の基礎概念
流れの可視化でよく出てくる「流跡線」「流線」「流脈線」って、全部同じじゃないんですか？
全然違う。流跡線（pathline）は特定の流体粒子が時間とともに移動した軌跡で、非定常流れで意味がある。流線（streamline）は特定の瞬間の速度ベクトルに沿った曲線。流脈線（streakline）は同じ点を通過してきた全粒子の現在位置をつないだ線だ。定常流れではこの3つが一致する。
え、普段CAEで見てるのはどれですか？
ParaViewやFluent/CFX-Postで「ストリームライン」として表示しているのは多くの場合、特定時刻の流線だ。ただし非定常解析でアニメーションを作るときに粒子を追跡すると流跡線になる。燃焼炉やタービンの流れ解析で粒子が複雑に渦巻く場合は流跡線の方が実態に近い。
可視化と解析への活用
流跡線はどんな解析でよく使われますか？
非定常CFDで特に有用で、例えばエンジン吸気ポートの流れでは、吸気弁が開閉するたびに流れの向きが変わるから、流跡線を見ることで燃料と空気の混合過程を理解できる。また空調システムで汚染物質がどう広がるかのトレーサー粒子追跡にも使う。
ParaViewで流跡線を作るにはどうすればいいですか？
非定常データを読み込んだ後、フィルターからParticle TracerまたはStreamTracerを使う。Particle Tracerが流跡線（時間積分した粒子軌跡）で、StreamTracerがある時刻の流線だ。速度場のデータが全タイムステップ分必要になるので、データ量には注意が必要だよ。
関連用語
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流跡線の実務で感じる課題を教えてください
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