[計算例 3] Sine-Generated Curve蛇行水路における流れの計算
計算格子の生成
計算格子の作成は「簡易直線・蛇行生成ツール」を用いる。 Figure 51 で示すように選択し。[OK]をクリックする。
下図の Figure 52 で赤囲いの部分を設定する。
下図 Figure 53 で赤囲いの部分を設定し、 格子生成をクリックすると、 Figure 54 が現れ、「マッピングしますか?」と聞かれるので、 [はい(Y)]を選択すると、格子生成が完了する。
オブジェクトブラウザーで、「格子」「格子点の属性」「河床高」に☑マークを 入れると Figure 55 のように、河床に砂州がある河床が形成された ことが確認できる。
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( Figure 56 )
「グループ」ウィンドウ Figure 56 の「流量および下流端水位の設定」 で「Edit」をクリックすると、 Figure 57 が現れるので、赤囲いの部分を 入力して、[OK]を押す。
「グループ」の「時間および浸食に関するパラメーター」は、 Figure 58 の赤囲いのように設定する。
「グループ」の「3次元流速分布」は、 Figure 59 の赤囲いのように設定する。 設定が終了したら、[保存して閉じる]をクリックして、計算条件の設定を終了する。
計算の実行
[計算]→[実行]を指定すると、Figure 60 のような画面が現れ計算が始まる。
計算が終了すると, Figure 61 のような表示がされるので、[OK]をクリックする。
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(3D)が現れる。
「Ctrl」ボタンを押しながら左マウスを上下左右に動かすことによって移動、 マウスのセンターダイヤを回すことにより拡大・縮小が可能となっている。
水深コンターの表示
オブジェクトブラウザーで、「スカラー(格子点)」「Depth(m)」の「Depth」に☑マークを入れて、 「Depth(m)」を右クリック、「プロパティ」で現れる、「スカラー設定」ウィンドウ Figure 63 を図のように設定して[OK]をクリックすると、水深分布のコンターマップ Figure 64 が表示される。ここでカラーバーはオブジェクトブラウザーで 「Depth」を押した状態で、右マウスで押さえながら移動したり、 縦横のレイアウトを変更したり出来る。 また、時間の表示はオブジェクトブラウザーで「時刻」を右クリックして「プロパティ」で フォントやサイズを変更出来る。( Figure 65 )参照。
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、「ベクトル」 右クリック、「プロパティ」で 「ベクトル設定」ウィンドウ Figure 66 が現れる。
Figure 66 のようにベクトルに関する各パラメータを設定し、[OK]ボタンを押す。 と、水深平均流速ベクトルが表示される。( Figure 67 )。
ここで、「ベクトル」の「SurfaceVelocity」に☑マークを入れると、 Figure 68 に示す表面流速ベクトル図、 「ベクトル」の「BottomVelocity」に☑マークを入れると、 Figure 69 に示す底面近傍流速ベクトル図が表示される。
流線の表示
オブジェクトブラウザーで、「ベクトル」の☑マークを外し、 「流線」「Velocity」に☑マークを入れると、水深平均流速による流線が表示される。 ( Figure 70 )
同様に、「SurfaceVelocity」に☑マークを入れると Figure 71 の表面流速による流線、 「BottomVelocity」に☑マークを入れると Figure 72 の底面流速による流線が表示される。
パーティクル表示およびアニメーション
オブジェクトブラウザーで、「流線」の☑マークを外し、「パーティクル」 「Velocity]に☑マークを入れ、 Figure 73 に示すように タイムバーを0に戻して、プレイボタンを押すと、 Figure 74 のように水深平均流速によるパーティクルアニメーションが表示 される。
同様に、「SurfaceVelocity」に☑マークを入れると Figure 75 の表面流速によるパーティクルアニメーション、 「BottomVelocity」に☑マークを入れると Figure 76 の底面流速による流線が表示される。
Figure 74 , Figure 75 , Figure 76 を比較すると、 パーティクルは表面ほ外岸に向かい、底面ほど内岸に向かう湾曲部の2次流の特徴を良く表している。