計算事例¶
ここでは直線水路における障害物を含む流れの計算例を示す.
iRICの起動とソルバーの選択¶
iRICのオープニング画面で,[新しいプロジェクト]を選択(Figure 1 )
Figure 2 ソルバーの選択Windowで[NaysMini(Pythonで書かれたNays2dHの簡易版)]を選択し, [OK]OKを押す.
計算格子の作成¶
メインメニューから[格子]→[格子生成アルゴリズムの選択]を選ぶ
[格子生成アルゴリズムの選択]ウィンドウで[平面2次元直交格子生成ツール]を選び[OK]を押す.
[格子生成]ウィンドウでパラメータを Figure 5 のように設定し,[格子生成]を押す.
例によってしつこく「マッピングしますか?」と聞かれるので,[はい]を押す.
Figure 7 のような格子が作成される.
障害物セルの指定¶
ここでは流路の中央上流側に長方形の障害物を設置する. Figure 8 に示すように, オブジェクトブラウザーの[セルの属性]および[障害物セル]に☑マークを入れ, Figure 9 に示すように障害物にしていしたいセルをマウスで囲い, 右クリックして現れる[障害物セルの編集]ウィンドウで,[障害物セル]に指定し[OK]を押す.
計算条件の設定¶
メインメニューから[計算条件]→[設定]を選択.(Figure 11 )
[計算条件]ウィンドウで,[水理条件および物理定数]を Figure 12 のように設定する.
[計算条件]ウィンドウで,[境界条件]を Figure 13 のように設定する.
[計算条件]ウィンドウで,[時間および繰り返し計算パラメーター]]を Figure 14 のように設定し,[保存して閉じる]をクリック.
計算の実行¶
メインメニューから[計算]→[実行]を選択.
プロジェクトを保存するか聞かれるので通常は[はい]を選択して,プロジェクトを保存する.
Figure 17 のコンソールウィンドウが出て計算が実行される.
計算が終了すると「ソルバーの計算が終了しました」と表示されるので,[OK]を押す.
計算結果の表示¶
メインメニューから[計算結果]→[新しい可視化ウィンドウ(2D)を開く] を選択する.
[可視化ウィンドウ(2D)]が表示される.
[オブジェクトブラウザー]で[セル属性]と[障害物セル(障害物セル)]に☑マークを入れると, 障害物の部分が Figure 21 のように色が変わる.
[オブジェクトブラウザー]で[スカラー(格子点)]と[Vorticity]に☑マークを入れて,[Vorticity]を右クリックして, [プロパティ]を選択する( Figure 22 ).なお.[Vorticity]は 渦度 のことで,次式で求められる水平渦の強度である.
[スカラー設定]ウィンドウで,[物理量:], [値の範囲]の[自動]の前にある☑マークを外し, [最大値]および[最小値]をそれぞれ[2]と[-2]に設定する( Figure 23 ).
同じ[スカラー設定]ウィンドウで,[カラーマップ]の[手動]ボタンを押して[設定]をクリックして 現れる[カスタムカラー]ウィンドウで[種類]を[3色]にして,[最大値を]赤に,最小値を[青] にして[OK]を押す.
[スカラー設定]ウィンドウに戻って,[半透明]の前の☑ボックスからチェックをはずして,[OK]を押す.
オブジェクトブラウザーの[スカラー]の[Vorticity]をクリックし, カラーマップをドラッグして適当な位置に移動する.さらに,オブジェクトブラウザーで, [時刻]を右クリックして[プロパティ]を表示し.[フォント]のサイズを適当に大きくする.
メインメニューから[アニメーション]→[実行]を選択すると,渦度とパーティクルの動画が始まる.
同様に,下記 Figure 28 の手順で,流速ベクトル,流速コンターのアニメーションを 表示できる.
アニメーションファイルの作成¶
メインメニューから[ファイル]→[連続スナップショット/動画/Google Earth出力]を選択
[イントロダクション]が表示されるので[次へ]を押す.
[ウィンドウの選択]が表示されるので,アニメーションにしたいウィンドウを選んで[次へ]を押す・
[ファイル属性]ウィンドウが表示されるので,ファイルを保存するフォルダ,静止画像の形式,連番の桁数など指定して [次へ]を押す.
[動画ファイルの設定]ウィンドウで,[動画ファイルを出力する]に☑マークを入れる. 動画は[動画の長さ]もしくは[1秒あたりのフレーム数]を指定できるが, ここでは[動画の長さ]を[10秒]に指定し,[次へ]を押す.
[タイムステップ設定]では開始時間,終了時間,間引きなどの指定が出来るので,適宜指定して[次へ]を 押す.
iRICでは,アニメーションをGoogle Earthに出力することが出来る.必要であれば [Google Earthに出力する]に☑マークを入れる.不要であれば☐マークは入れないで, [次へ]を押す.
最後に生成されるフィルの一覧が表示されるので,確認して良ければ[完了]を押す.
保存の進行状況がパーセント表示で示され,終了すると, 指定したフォルダに連番のイメージファイルと動画ファイル(mp4)形式が生成される.
動画をmp4以外の形式に変換したい場合は ffmpeg など が便利である.例えば,mp4からgifアニメに変換する場合はコンソール画面で:
ffmpeg -i img.mp4 -vf scale=640:-1 -r 30 -loop 0 img.gif
打ち込めば下記のアニメーションgifが生成される.