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/03/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 iRIC4.0)]を選択し、 [OK]を押す。 .. _02_select: .. figure:: images/03/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/03/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[簡易直線・蛇行水路生成ツール]を選び[OK]を押す。 .. _koshi_2: .. figure:: images/03/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/03/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/03/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/03/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/03/obst_1.png :width: 90% :障害物の設定(1) .. _obst_2: .. figure:: images/03/obst_2.png :width: 90% :障害物の設定(2) .. _obst_3: .. figure:: images/03/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/03/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/03/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/03/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、[OK]をクリック。 .. _joken_4: .. figure:: images/03/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/03/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/03/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/03/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/03/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/03/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/03/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/03/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]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/03/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、[値と色の関係]で[値の範囲に合わせて自動調整]になっている事を確認後、[値の範囲]の[自動]の☑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/03/kekka_5.png :width: 90% :計算結果の表示(5) 同じ[スカラー設定]ウィンドウで、[表示色]の黄色が設定されている2番目の項目を選択後、右側の[削除]ボタンを押して2番目の値と色の組み合わせを削除する。 同様に水色が設定されている項目も削除する。表示色が赤、緑、青の3色になったら、緑色の部分を選択して現れるウィンドウで白色を選択する。 .. _kekka_6: .. figure:: images/03/kekka_6.gif :width: 90% :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/03/kekka_7.png :width: 90% :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して、ツールバーのカラーバー設定の項目で[横]を選択し、凡例のサイズを調整する。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/03/kekka_9.gif :width: 90% :計算結果の表示(9) オブジェクトブラウザーの[パーティクル(自動)]と[Velocity]に☑マークを入れて、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/03/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/03/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/03/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/03/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/03/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。 ※出力フォルダに指定したフォルダに静止画が連番で出力されます。 .. _anime_4: .. figure:: images/03/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。必用に応じて[ファイル名]の[出力ファイル]の項目からファイル名を変更できる。 .. _anime_5: .. figure:: images/03/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/03/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/03/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/03/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/03/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/03/anime_10.gif :width: 90% :アニメーションファイル