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衝撃波管問題(Riemann問題)#

管路系流体解析ソフトウェア Advance/FrontNet 事例

解析目的#

解析解が求められる衝撃波管問題(Riemann問題)と呼ばれる例を以下に示し、Advance/FrontNet/Γを用いた計算結果と解析解を比較し、計算精度を検証します。

解析モデル#

図1のように、高圧室と低圧室が真ん中のx=0.5で仕切られており、時刻t=0で仕切り板をとった時の理想気体の振る舞いを見ます。 計算メッシュは1000分割(1メッシュ0.001m)としました。

図1 解析モデル

図1 解析モデル

Advance/FrontNet/ΓGUIによる設定画面

図2 高圧室と低圧室のモデル設定

図2 高圧室と低圧室のモデル設定

解析結果#

図3 Advance/FrontNet/Γを用いた時刻t=0.63E-3sにおける各物理量の空間分布

図3 Advance/FrontNet/Γを用いた時刻t=0.63E-3sにおける各物理量の空間分布

参考またはご協力#

参考文献 W. D. Henshaw, Journal of Computational Physics 68, 25-47 (1987)

衝撃波管問題(Riemann問題)まとめ#

Advance/FrontNet/Γによる数値計算の解と参考文献などの解析解は、良好な一致を示しています。 1次風上差分法よりもMinmod制限関数付きTVD法を使用した差分法のほうがわずかな差ですが界面をシャープに捕えています。

関連ページ#