メッシュの形状による計算結果への影響について

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Jul 11, 2015, 5:06:23 AM7/11/15

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OpenFoam初心者です。

現在，装置内の気流シミュレーションを行なっております。

モデルの形状に斜面や円，円柱などがあるため，

SnappyHexMeshのSnap機能を用いて，モデルの再現度を上げたいと考えています。

ただ，Snapを使用すると，オブジェクト付近のメッシュ形状が正6面体ではなくなると思うのですが

有限要素法であるOpenFoamの計算において，メッシュ形状が異なることは大丈夫なのでしょうか。

気流のシミュレーションにおいては，無視できるものかどうかご教授願えないでしょうか。

よろしくお願い致します。

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Jul 11, 2015, 11:55:03 PM7/11/15

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こんにちは。

まず、OpenFOAMは有限体積法です。

有限要素法では要素内に補間関数を用い、その次数が6面体では２次に

なるのに対し、４面体では１次になってしまうため、特に要素タイプ

に注意が必要です（ただし、エッジ中点を使った２次要素なら４面体

でも精度低下は少ない）。

一方、有限体積法ではセル内は一般的に変数値は一定であるため、４

面体だからといって直接的に精度が低下するわけではありません。

注意すべきは、セル中心を結んだ線分とセル界面のなす角（直交性）や、

セル界面の比率（アスペクト比）、セル形状の歪み（スキューネス）

などのメッシュ品質指標です。

メッシュ品質は、checkMeshユーティリティで確認できます。この

ユーティリティでMesh OKと表示されれば、大きな問題はないと

思います。

2015年7月11日土曜日 18時06分23秒 UTC+9 pooom:

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Jul 13, 2015, 2:46:48 AM7/13/15

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こんにちわ。

回答してくださりありがとうございます。

OpenFoamは有限要素法であると認識しておりました。

メッシュの形状はcheckMeshを通ればさほど問題ないことは分かりましたが、

有限体積法について知識がないので、原理等詳しく調べてみます。