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(:numref:`01_start` ) .. _01_start: .. figure:: images/start.png :width: 70% : 新しいプロジェクト :numref:`02_select` 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. .. _02_select: .. figure:: images/select.png :width: 90% : ソルバーの選択 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 .. _koshi_1: .. figure:: images/koshi_1.png :width: 90% : 格子生成(1) [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. .. _koshi_2: .. figure:: images/koshi_2.png :width: 90% : 格子生成(2) [格子生成]ウィンドウでパラメータを :numref:`koshi_3` のように設定し,[格子生成]を押す. .. _koshi_3: .. figure:: images/koshi_3.png :width: 90% : 格子生成(3) 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. .. _koshi_4: .. figure:: images/koshi_4.png :width: 30% : 格子生成(4) :numref:`koshi_5` のような格子が作成される. .. _koshi_5: .. figure:: images/koshi_5.png :width: 90% : 格子生成完了 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. :numref:`obst_1` 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, :numref:`obst_2` 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. .. _obst_1: .. figure:: images/obst_1.png :width: 90% :障害物の設定(1) .. _obst_2: .. figure:: images/obst_2.png :width: 90% :障害物の設定(2) .. _obst_3: .. figure:: images/obst_3.png :width: 90% :障害物の設定(完了) 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.(:numref:`joken_1` ) .. _joken_1: .. figure:: images/joken_1.png :width: 90% :計算条件の設定(1) [計算条件]ウィンドウで,[水理条件および物理定数]を :numref:`joken_2` のように設定する. .. _joken_2: .. figure:: images/joken_2.png :width: 65% :計算条件の設定(2) [計算条件]ウィンドウで,[境界条件]を :numref:`joken_3` のように設定する. .. _joken_3: .. figure:: images/joken_3.png :width: 65% :計算条件の設定(3) [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 :numref:`joken_4` のように設定し,[保存して閉じる]をクリック. .. _joken_4: .. figure:: images/joken_4.png :width: 65% :計算条件の設定(4) 計算の実行 ----------- メインメニューから[計算]→[実行]を選択. .. _jikko_1: .. figure:: images/jikko_1.png :width: 90% :計算の実行(1) 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. .. _jikko_2: .. figure:: images/jikko_2.png :width: 30% :計算の実行(2) :numref:`jikko_3` のコンソールウィンドウが出て計算が実行される. .. _jikko_3: .. figure:: images/jikko_3.png :width: 90% :計算の実行(3) 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. .. _jikko_4: .. figure:: images/jikko_4.png :width: 30% :計算の実行(4) 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. .. _kekka_1: .. figure:: images/kekka_1.png :width: 90% :計算結果の表示(1) [可視化ウィンドウ(2D)]が表示される. .. _kekka_2: .. figure:: images/kekka_2.png :width: 90% :計算結果の表示(2) [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 :numref:`kekka_3` のように色が変わる. .. _kekka_3: .. figure:: images/kekka_3.png :width: 90% :計算結果の表示(3) [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( :numref:`kekka_4` ).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. .. math:: \Omega = \frac{\partial u}{\partial y}-\frac{\partial v}{\partial x} .. _kekka_4: .. figure:: images/kekka_4.png :width: 90% :計算結果の表示(4) [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( :numref:`kekka_5` ). .. _kekka_5: .. figure:: images/kekka_5.png :width: 45% :計算結果の表示(5) 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. .. _kekka_6: .. figure:: images/kekka_6.png :width: 45% :計算結果の表示(6) [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. .. _kekka_7: .. figure:: images/kekka_7.png :width: 45% :計算結果の表示(7) 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. .. _kekka_9: .. figure:: images/kekka_9.gif :width: 90% :計算結果の表示(9) 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. .. _kekka_10: .. figure:: images/kekka_10.gif :width: 90% :計算結果の表示(10) 同様に,下記 :numref:`kekka_11` 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. .. _kekka_11: .. figure:: images/kekka_11.gif :width: 90% :計算結果の表示(11) 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 .. _anime_1: .. figure:: images/anime_1.png :width: 90% :アニメーションのファイルの作成(1) [イントロダクション]が表示されるので[次へ]を押す. .. _anime_2: .. figure:: images/anime_2.png :width: 45% :アニメーションのファイルの作成(2) [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・ .. _anime_3: .. figure:: images/anime_3.png :width: 45% :アニメーションのファイルの作成(3) [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. .. _anime_4: .. figure:: images/anime_4.png :width: 45% :アニメーションのファイルの作成(4) [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. .. _anime_5: .. figure:: images/anime_5.png :width: 45% :アニメーションのファイルの作成(5) [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. .. _anime_6: .. figure:: images/anime_6.png :width: 45% :アニメーションのファイルの作成(6) 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. .. _anime_7: .. figure:: images/anime_7.png :width: 45% :アニメーションのファイルの作成(7) 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. .. _anime_8: .. figure:: images/anime_8.png :width: 45% :アニメーションのファイルの作成(8) 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. .. _anime_9: .. figure:: images/anime_9.png :width: 90% :アニメーションのファイルの作成(9) 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. .. _anime_10: .. figure:: images/anime_10.gif :width: 90% :アニメーションファイル