STLデータの精度が解析結果に及ぼす影響について

[Jun]

皆様

初めて投稿させて頂きます。

件名にもありますように、
３次元計測によりPCデータ化したモデルの精度が
解析結果に及ぼす影響について伺いたく投稿させて頂きました。

現在、卒業研究にてDEXCS-OpenFOAMを利用した流体解析を実施しています。
解析対象は、独自に改良した航空機のプラモデルです。

このプラモデルを非接触型の３次元測定器を利用し、
STLファイルとしてPCデータ化します。

そして、データ化したSTLファイルをblenderで読み込んで解析にかけるというものです。

そこでお伺いしたいことは、
STLでデータ化したモデルの表面粗さ、そして翼端等のエッジの精度として、
どの程度再現性の高いモデルデータを利用すれば、
信頼に足る解析結果が得られるか？ということです。

CFD解析の知識・経験が浅いため、
的外れな質問かもしれませんがどなたかご教示頂けませんでしょうか？

宜しくお願い致します。

[ohbuchi]

こんにちは。
航空機の計算ということは、翼周りの流れを正確に計算したいということなのでしょうか？
そうだとすれば、翼前縁の丸みを十分な分解能で再現する非常に細かいSTLを使う
必要があります。しかし、プラモデルなら、翼型がそれ程高精度に造形されていると
も思えません。平板翼で迎え角が正しく設定されていればよいと考えれば、それほど
細かいSTLは不要でしょう。
要は、計算で再現したい流線の最小曲率を想定してそれを十分な分解能で分割する
程度のエッジサイズでSTLを作れば良いと思います。
一定サイズである必要はなく、細かく調べたい部分を中心に細かくすれば良いでしょう。
snappyHexMeshはSTLのサイズに応じて再分割しますので。

ご参考まで。

[Jun]

ohbuchi様

ご回答ありがとうございます。
翼周りの計算について大変参考になりました。

今回の解析では、
翼周りの計算に加え、
機体全体の流れも再現したいと考えております。

（大変申し訳ございません・・・。
最初の投稿の際にCFD解析の目的を記載しておりませんでした。）

といいますのは、今回のCFD解析の目的ですが、
プラモデルをベースとして、全長60cm～1m程度の実験機を製作し、
実験機には双発のプロペラエンジンを搭載したいと考えております。

そこで、プロペラの推進効率を少しでも上げるための、
プロペラ搭載位置を判断するためのデータを取得するために、
CFD解析を実施したいと考えております。

目下、取得したいデータとしては、
機体全体の抗力、および機体周りの流速（流量）です。

[ohbuchi]

Jun様

こんばんは。
エンジン位置を解析で決めたいのですか。
航空機周り、エンジン周りなど多重に細分化するボックスを定義して
着目する領域を十分な分解能で分割する様に気をつけて下さい。
このとき、後流領域も多少長めにとることをオススメします。
あまり急激にメッシュを粗くすると本来下流側に伝搬する筈の後流が
減衰しすぎてCd値を正しく評価できない恐れがあります。

[Jun]

ohbuchi様

こんばんは。
御助言ありがとうございます。
非常に参考になります。

御助言を頂きました方法で解析を進めてみたいと思います。