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絶対透過性シミュレーション

VGSTUDIO MAX

VGSTUDIO MAXの移動現象シミュレーションモジュールを使用して、各種材料のCTスキャンで絶対透過性をシミュレートします。

絶対透過性シミュレーション

絶対透過性とは、流体が流れることを可能にする媒体の能力です。

VGSTUDIO MAXの移動現象シミュレーションモジュール: 

  • 多孔質材料の空隙を通る非圧縮性流体の定常層流(低レイノルズ数)を計算します。
  • ボクセルデータを直接処理し、VGSTUDIO MAXのサブボクセルの正確な局所適応面の評価データを利用します。
  • 仮想実験を行うための「実験モード」と絶対透過性テンソルを計算するための「テンソルモード」があります。

絶対透過性シミュレーションは、粘性流に関する次の仮定に基づいています。

  • 高圧から低圧への細孔空間を通る単一の流体の動き
  • 静止層流(「ストークス」)流、低レイノルズ数、乱流なし
  • 移流のみ(拡散なし)
  • 非圧縮性流体(ガスなし)
  • 多孔質材料は完全に流体で溢れています


ガバニング方程式:

実験モード

実験モードでは、ソフトウェアが構造のCTデータに対して仮想実験を実行し、互いに平行な入口面から出口面に向かって構造を通過する流体の流れをシミュレートします。入口面と出口面に対して垂直に、密閉または埋め込み境界条件を設定できます。圧力差または総流量は流れの駆動量として指定できます。

計算の結果

結果は、圧力分布だけでなく、速度フィールドの2Dおよび3D可視化として提供されます。流れ方向は、2Dおよび3Dの流線によって可視化できます。

  • 速度フィールド
  • 圧力分布
  • ストリームライン
速度フィールド (2Dビュー)
圧力分布 (2Dビュー)
ストリームライン (2Dビュー)

テンソルモード

テンソルモードでは、ソフトウェアは固有の有効テンソル値透過性を計算します。透過性テンソルの計算は、構造全体に対してまたは統合メッシュで構造の増分に対して実行できます。

テンソルモード
統合メッシュセルごとの絶対透過性テンソル
平均絶対透過性(2Dビュー)
空隙率 (ポロシティ、2Dビュー)

テンソルの固有値と固有ベクトルに加えて、シミュレーション座標系に関する絶対透過性テンソルのコンポーネントが表ビューで得られます。

メリット