圧力ベースソルバー — CAE用語解説
圧力ベースソルバー
CFDの速度-圧力連成解法
CFDのソルバーに「圧力ベース」と「密度ベース」があるって聞きましたが、何が違うんですか？
圧力ベースソルバーは非圧縮性または低速圧縮性流れを対象に、圧力と速度を主変数として連立方程式を解くアプローチだ。密度ベースは密度・運動量・エネルギーを連成して解く方法で高速圧縮性流れに向く。空調・水流・熱交換器など工業CFDの大半は圧力ベースで問題ない。
圧力ベースのソルバーでは、どうやって連続式（質量保存）を満たすんですか？
SIMPLEアルゴリズムが代表例で、まず圧力を固定して速度を解き、連続式の残差から圧力補正量を求めて速度と圧力を更新する、という反復操作を繰り返す。収束したとき連続式と運動量方程式の両方を満足した状態になる。FLUENTとOpenFOAMのデフォルトソルバーはどちらもこのSIMPLEベースだ。
SIMPLE系アルゴリズムの選択
SIMPLEの他にSIMPLECとかPISOとか聞きますが、どう使い分けるんですか？
SIMPLEは定常解析の基本。SIMPLECはSIMPLEを改良した版で収束が速いことが多い。PISOは非定常解析向けで、1タイムステップ内でSIMPLEを複数回繰り返す。OpenFOAMではPIMPLEがPISOとSIMPLEのハイブリッドで、大きな時間刻みでも安定に解けることで人気だ。
緩和係数を下げすぎるとどうなりますか？
収束は安定するけど収束が遅くなる。逆に大きすぎると発散リスクが上がる。初期段階では速度0.7・圧力0.3程度から始めて、計算が安定したら0.9・0.5に上げるというやり方が定石だ。残差モニターを見ながら調整するのが実務の基本だよ。
関連用語
CAE用語の正確な理解は、チーム内のコミュニケーションの基盤です。 — Project NovaSolverは実務者の学習支援も視野に入れています。
Project NovaSolver — CAE実務の課題に向き合う研究開発
「圧力ベースソルバーをもっと効率的に解析できないか？」——私たちは実務者の声に耳を傾け、既存ワークフローの改善を目指す次世代CAEプロジェクトに取り組んでいます。具体的な機能はまだ公開前ですが、開発の進捗をお届けします。
進捗通知を受け取る →関連トピック
なった
詳しく
報告