[計算例 2] 360°円形水路における流れ ==================================== Nays2d+を用いて、360°円形水路の流れの計算を行う。 -------------- 計算格子の作成 -------------- 計算格子の作成は[2次元円弧形水路格子生成ツール]を用いる。 :numref:`02_koushi_1` で[Nays3dv用格子生成ツール]を選択し。[OK]をクリックする。 .. _02_koushi_1: .. figure:: images/02/koushi_1.png :width: 100% : 格子生成アルゴリズムの選択 下図の :numref:`02_koushi_2` で赤囲いの部分を設定し、格子生成をクリックすると。 :numref:`02_koushi_3` が表示され「マッピングを実行しますか?」と聞かれるので、 [はい(Y)]をクリックすると、格子が表示される。 .. _02_koushi_2: .. figure:: images/02/koushi_2.png :width: 70% : 格子生成: 水路形状(基本) .. _02_koushi_3: .. figure:: images/02/koushi_3.png :width: 60% : マッピングの実行 格子が表示されたら、「格子」「格子点の属性」「河床高」に☑マークを入れると 放物線断面で一定勾配の360°円形水路の格子が生成されたことが確かめられる。 ( :numref:`02_koushi_4` ) .. _02_koushi_4: .. figure:: images/02/koushi_4.png :width: 100% : 格子生成の完了 -------------- 計算条件の設定 -------------- メニューバーから[計算条件]→[設定]を選ぶと「計算条件」入力用のウィンドウが表示される ( :numref:`02_joken_1` ) .. _02_joken_1: .. figure:: images/02/joken_1.png :width: 100% : 計算条件:モデルパラメータ 「計算条件」ウィンドウ :numref:`02_joken_1` の「流量および読み込みファイル」で [Edit]をクリックし、 .. _02_joken_2: .. figure:: images/02/joken_2.png :width: 100% : 計算条件:流量ハイドログラフ設定 「流量ハイドログラフ設定」ウィンドウで :numref:`02_joken_2` のように設定するし、 [OK]をクリックする。 .. _02_joken_3: .. figure:: images/02/joken_3.png :width: 100% : 計算条件:時間および繰り返し計算パラメーター 「グループ」の「時間および浸食に関するパラメーター」は :numref:`02_joken_3` のように設定する。 .. _02_joken_4: .. figure:: images/02/joken_4.png :width: 100% : 計算条件:境界条件 「グループ」「境界条件」の「周期境界条件」は、無限に続く円形水路の計算なので、 「適用する」に設定する。 .. _02_joken_5: .. figure:: images/02/joken_5.png :width: 100% : 計算条件:他の計算 「グループ」「他の計算条件」は、 :numref:`02_joken_5` のように設定する。 .. _02_joken_6: .. figure:: images/02/joken_6.png :width: 100% : 計算条件:3次元流速分布 「グループ」「3次元流速分布」の設定は :numref:`02_joken_6` のように設定して 「OK」をクリックする。 ------------ 計算の実行 ------------ .. _02_jikko_1: .. figure:: images/02/jikko_1.png :width: 100% :計算実行中の画面 [計算]→[実行]を指定すると、:numref:`02_jikko_1` のような画面が現れ計算が始まる。 .. _02_jikko_2: .. figure:: images/02/jikko_2.png :width: 100% :計算の終了 計算が終了すると, :numref:`02_jikko_2` のような表示がされる。 ------------------------- 計算結果の表示 ------------------------- 計算の終了後、[計算結果]→[新しい可視化ウィンドウ(2D)を開く]を選ぶことによって、可視化ウィンドウが現れる。 .. _02_kekka_1: .. figure:: images/02/kekka_1.png :width: 100% : 計算結果の表示(1) ^^^^^^^^^^^^^^^ 水深の表示 ^^^^^^^^^^^^^^^ オブジェクトブラウザーで、「スカラー(格子点)」の「Depth」に☑マークを入れて、 右クリックして[プロパティ]をクリックすると、 「スカラー設定」ウィンドウ :numref:`02_kekka_2` が現れる。 .. _02_kekka_2: .. figure:: images/02/kekka_2.png :width: 100% : スカラーの設定 :numref:`02_kekka_2` の赤囲いの部分の設定をして、[OK]をクリックすると :numref:`02_kekka_3` .. _02_kekka_3: .. figure:: images/02/kekka_3.png :width: 100% : 水深の表示 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 流速ベクトルの表示 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ オブジェクトブラウザーで、[ベクトル][Velocity]に☑マーク入れて、 [ベクトル]をフォーカスさせてマウス右ボタン[プロパティ]をクリックすると、 「ベクトル設定」ウィンドウ :numref:`02_kekka_5` が現れる。ここで、赤丸の設定をして[OK]を 押すと :numref:`02_kekka_6` が表示される. :numref:`02_kekka_6` は水深平均流速ベクトルである。 .. _02_kekka_5: .. figure:: images/02/kekka_5.png :width: 100% : ベクトル設定 .. _02_kekka_6: .. figure:: images/02/kekka_6.png :width: 100% : 水深平均流速ベクトル表示 :numref:`02_kekka_6` の状態で、オブジェクトブラウザーの「ベクトル」の「SurfaceVelocity」に ☑マークを入れると「表面流速ベクトル」 :numref:`02_kekka_7` が、また、 「BottomVelocity」に☑マークを入れると 「底面近傍流速」 :numref:`02_kekka_8` が表示される。 .. _02_kekka_7: .. figure:: images/02/kekka_7.png :width: 100% : 表面流速ベクトル表示 .. _02_kekka_8: .. figure:: images/02/kekka_8.png :width: 100% : 河床近傍流速ベクトル表示 :numref:`02_kekka_6` 、:numref:`02_kekka_7` 、 :numref:`02_kekka_8` を比較すると、 明らかに水深平均流速は流路に平行、表面流速は外岸向き、底面流速は内岸向きになっており、 湾曲部の2次流が計算されていることが分かる。 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 流線の表示 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ オブジェクトブラウザーの「ベクトル」を一旦アンチェックし、「流線」に☑マークを入れる。 「Velocity」に☑マークを入れると「水深平均流速」による流線 :numref:`02_kekka_9` が、 「SurfaceVelocity」に☑マークを入れると「表面流速」による流線 :numref:`02_kekka_10` が、 「BottomVelocity」に☑マークを入れると「底面近傍流速」による流線 :numref:`02_kekka_11` が 表示される。 .. _02_kekka_9: .. figure:: images/02/kekka_9.png :width: 100% : 水深平均流速による流線 .. _02_kekka_10: .. figure:: images/02/kekka_10.png :width: 100% : 表面流速による流線 .. _02_kekka_11: .. figure:: images/02/kekka_11.png :width: 100% : 河床近傍流速による流線 ベクトルと同様に、湾曲部の2次流の影響が計算されている。