計算は、流体の温度変化なしのConfined flow ですから、momentum equation 中の静水圧とBody force はキャンセルアウトされます。つまり、-∂P_s/∂x_i+ρB_i=0 となります。したがって、解かなくてはならないmomentum equation は、次の様になります。

2次元ですから、上式のIndex(i) は、1と2になります。

■μとλの値■
粘性係数(μ)については、後程勉強しまので、ここでは、R=400 になる値にします。つまり、μ＝0.0025。λの値は、後で結果を観察出来るように、次の21種類の値を選択しました。下表に21種類のλ/μの値を表示します。

入力データは、プログラムを使って作成しています。例えば、Reynolds number = 400の入力データの作成には、 SET4NS12NEW.FORを用いました。プログラムの中のReynold NumberをREYNLD=400.D0し、ProjectをDATA PROJECT / 'DCF4REYNLD-0400' /にSET4NS12NEW.FORを実行します。すると、ファイルPARAM.DAT、NSDATA4.FLN、DCF4REYNLD-0400.DAT、DCF4REYNLD-0400.BIN、DCF4REYNLD-0400.STMの5つを出力します。PARAM.DATはメモリー制御用のファイルです。NSDATA4.FLNには、Project名と3つのファイル名(Project名.DAT, Project名.BIN, Project名.STM)が書き込まれています。DCF4REYNLD-0400.BINは、バイナリーファイルです。続けてNSEQ8DD.FORを実行します。この場合、TMAX=200.D0で定常に到達します。計算が終了すると、t=200時の流速場がDCF4REYNLD-0400.BINに書き込まれます。

計算結果の可視化には、NSG4FILE.FORと表計算ソフト(エクセル等)を使います。NSG4FILE.FORを実行するとファイルELEMENT4.OUT、PRESSURE.OUT、STREAM00.OUT、VECTOR00.OUTが出力されますので、これらを表計算ソフトに読み込ませ散布図を選ぶと図が現れます。

計算結果の一例として、下にR=400 、λ/μ=1x10⁷のStream function(流れ関数)を示します。Stream functionの計算方法についてはここをクリックすると詳細が紹介されています。図の色は後で付けました。

R=400, λ/μ=1x10⁷

次のページでは、21ケース全ての流れ関数の計算結果を、アニメーションで表示します。ファイルの形式は、Animated GIF です。アニメーションは、繰り返し表示されませんので、何回も見たい方は、ブラウザーの表示(V)から最新の情報の更新(R)を選択して下さい。