流体解析ピンポン玉(剛体)の浮上

  • 流体から受ける力で、物体がどのように運動するかを確認したい。
  • 水面に物体を落下させたときの挙動を確認したい。

解析モデル

ピンポン玉のような軽い物体は、風の圧力により空気中を運動します。今回の事例はその様子を流体解析の6DOFという機能で確認したものです。

ここでは、ピンポン玉を剛体(変形しない物体)とし、空気中を移動する様子を図示しています。

図.1が解析モデルで、赤丸内のオレンジの球がピンポン玉を表しています。その周囲を囲む『お椀形状』から空気が噴出しており、その空気により、ピンポン玉が押し上げられます。


図.1 モデルの概要

解析結果

解析結果は図.2のアニメーションでご覧いただけます。上段の動画がピンポン玉の動きと周囲の流れ場の流速を現し、下段は次の3つの動画になります。

左-ピンポン玉近傍の流速分布
中-モデル上部から見た場合のピンポン玉の動き
右-解析に用いたメッシュ(Fluentのリメッシュ機能により、時々刻々とメッシュが変形)

※1. 可視化には可視化ツールのEnSightを用いています。
※2. 6DOFでは慣性モーメントを設定する必要があり、ANSYS Mechanicalで求めることができます。


図.2 ピンポン玉の動き

解析種類

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