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スプレー液滴蒸発解析における粗視化モデルの比較
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- 粒子挙動解析
本事例では、CFDEM couplingを用いてスプレー液滴の蒸発過程を解析し、異なる粗視化倍率による結果を比較しました。粗視化モデルを適用した際の液滴の蒸発挙動および周囲流体から受ける抗力を確認できます。
【粗視化モデルとは】
工業分野の粒子解析では、膨大な数の粒子を扱うケースが少なくありません。粒子数の増加に伴い計算コストも大きくなります。
粗視化（Coarse Graining）は、シミュレーションで扱う粒子サイズを実際より大きく設定し、計算負荷を低減する手法です。単純に粒径を大きくすると実現象とは異なる挙動を示しますが、粗視化モデルを用いることで、元の粒径での解析結果との整合性を保ちながら計算コストの削減を図ることができます。
※粗視化前後で解析結果が完全に一致するわけではありません。
【解析内容】
本事例では、CFDEM couplingを用いて、スプレー液滴の蒸発過程をシミュレーションしました。
以下の2つの粗視化条件について比較を行っています。
・CG=2（粒径2倍）
・CG=4（粒径4倍）
【解析結果】
解析の結果、液滴の蒸発挙動および周囲流体から受ける抗力について、CG=2およびCG=4の条件で、一貫した結果が得られました。
動画では、スプレー液滴が蒸発する過程と、周囲流体から受ける抗力の影響による挙動を確認できます。
【使用製品】
・Aspherix
・CFDEM coupling