[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: 300pt

   : 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: 250pt

   : 格子生成: 水路形状（基本）


.. _02_koushi_3:

.. figure:: images/02/koushi_3.png
   :width: 150pt

   : 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: 400pt

   : 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: 300pt

   : 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: 300pt

   : 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: 300pt

   : 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: 300pt

   : 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: 300pt

   : 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_5` のように設定して
「保存して閉じる」をクリックする．

------------
計算の実行
------------

.. _02_jikko_1:

.. figure:: images/02/jikko_1.png
   :width: 90%

   :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: 90%

   :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: 450pt

   : 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: 250pt

   : 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: 450pt

   : 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: 250pt

   : ベクトル設定
 
.. _02_kekka_6:

.. figure:: images/02/kekka_6.png
   :width: 450pt

   : 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: 450pt

   : 表面流速ベクトル表示
 
.. _02_kekka_8:

.. figure:: images/02/kekka_8.png
   :width: 450pt

   : 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: 450pt

   : 水深平均流速による流線
 
.. _02_kekka_10:

.. figure:: images/02/kekka_10.png
   :width: 450pt

   : 表面流速による流線
 
 
.. _02_kekka_11:

.. figure:: images/02/kekka_11.png
   :width: 450pt

   : 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．