Ansys Fluentで円柱周りの抗力係数を計算する

Fluentでの操作のポイントは、Reference valueを設定すること。

以下のページに様々な形状の抗力係数が示されている。
skomo.o.oo7.jp

計算

縦に置かれた円柱、l/d=1の場合を試してみる。うまくいけばCd=0.63になるはず。

条件

円柱のd=10mmとする。奥行きLも10mmとする。L/d=10/10=1。
デフォルトの空気密度ρ=1.225, μ=1.7894e-05.
流速Uは30(m/s)とする。以上から、レイノルズ数Re=20000。

スケッチを作成

サーフェスに変換

メッシュを作成

・Method：Quadrilateral Dominant、All Quad
・Sizing：1.0mm、Behaviour（Hard）
・Face meshing：デフォルト

Reference valueの設定

Area：0.01m x 0.01mなので、0.01[m2]
Depth：Lのことなので、10mm=0.01[m]
Length: d のことなので、10mm=0.01[m]
Velocity: Uのことなので、30[m/s]

Report definition

Residual monitor

計算結果

Calculation complete.

                              Cd                    
-------------------------------- -------------------
                   cylinder_wall          0.92616439

Cd=0.63を予想していたが、Cd=0.92となった。
ちなみにL/Dを変えて計算してみたが、結果は変わらず、いかなるL/Dに対してもCd=0.92だった。
L/DはReference valueで設定する値だが、Cdの計算値には影響を与えないらしい。