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粒子を含んだ流体の流れを処理する機器の設計と操作は、パラメータ化されたEDEM-AcuSolve連成モデルを使用して仮想的に最適化できます。モデルパラメータ化は、EDEM-HyperStudyコネクタとHyperStudyのファイル編集機能を使用してAltair HyperStudyで実行されます。
この記事では、以下に示すウィンドシフターを例に、パラメータ化のワークフローについて詳しく説明します。
ケース1：15m/sでの風速 ケース2：5m/sでの風速
粒子速度 粒子速度
流体速度 流体速度
ウィンドシフターでの粒子分離に関するHyperWorks CFDチュートリアルでは、2ウェイカップリングEDEM-AcuSolveモデルのセットアップについて詳しく説明します。
完全に構成されたモデルと、この例に必要な他のすべてのファイルがここに添付されています。
連成解析の設定をしたら、ファイル>エクスポート>ソルバーデッキを選択してwindshifter.inpとしてエクスポートします。 次に、HyperStudyで新しいスタディを作成します。ここでは、次の手順が実行されます。
1. CFDソルバーデッキのパラメータ化(.inpファイル)
2. EDEMデッキのパラメータ化
3. 連成解析の実行とデータ抽出の自動化
1. Acusolveモデルのパラメータ化
・HyperStudyにてHyperStudy セットアップの定義にパラメータ化されたファイルモデルを追加する。
・リソースとしてwindshifter.inpを追加し、Simple Boundary Conditionセクションまでスクロールダウンします。次に、average_velocity valueをハイライトしてinlet_variableという新しい変数を作成します。その境界と公称値を設定します。
・入力ファイルをwindshifter.inpに変更し、[変数の入力]をクリックしてください。
2. EDEMモデルのパラメータ化
・EDEMの計算時間を0秒に変更します
・連成のチュートリアルでは2つの材料を定義しているのに対して、この例では以下の解析設定で一つの材料を使用しています。
・[データ保存]の下の[シミュレータ]タブで、[シミュレータクエリのセットアップ]をクリックします。「ヘッダー情報省略」のオプションを有効にしてください。その他のシミュレーション属性は、解析のためここに追加できます。これにより、シミュレーションの実行中にEDEMデータを.csvに抽出できます。
・[Setup Selections]を選択して、[アナリスト]タブに以下の設定の2つのマスフローセンサーを追加します。
・HyperStudyにEDEMモデルを追加し、リソースとして.demデッキを選択します。
・EDEMモデルのインポートボタンをクリックし、以下のパラメータツリーから選択するとパラメータが含まれます。
3. 連成解析実行とデータ生成の自動化
・連成解析の実行を自動化するためには、パラメータ化されたwindshifter.inpとEDEMファイルを結合されたフォルダにコピーする必要があります。
・HyperStudyの[テストモデル]タブに移動し、[定義の実行]を押します。これにより、アプローチフォルダー下のstudy's setup_1_defフォルダーに2つのフォルダー(m_1とm_2)が作成されます。
・モデルの定義に戻り、3番目のモデルとして演算子を追加します。
・ソルバー実行スクリプトの下に新しいソルバーを登録します。[ソルバースクリプトの追加]> [その他のアプリケーション]をクリックし、ファイルが添付されているacusolve_edem.batをポイントします。EDEM_AcuSolve に名前を変更します。
・acusolve_edem.batファイルを編集して、それぞれ5行目と8行目のacuRun.batとedem.exeの正しいディレクトリパスを呼び出すようにしてください。
・演算子のソルバー入力引数に$ {dirname m_3.file_3}を追加します。
・[モデルの定義]タブで、[モデルリソース]を選択します。
〇Parameterized Fileモデルで右クリック>出力ファイルを追加して、windshifter.inpを選択します。
〇EDEMモデルを右クリック>出力ファイルを追加して、すべてのEDEMデッキファイル(.dem、.dfg、.efd、.ess、.ptf)を選択します。
〇EDEMモデルを右クリック>出力フォルダを追加して、EDEMデッキ_dataフォルダを選択します。
〇オペレーターモデルで右クリック>リンクソースを追加して、可能な出力ファイルをすべて選択します。
〇オペレーターモデルで右クリック>入力ファイルを追加して、Acusim.cnfファイルとMESH.DIRファイルを選択します。
・モデルリソースは次のようになります：
・[テストモデル]タブで、[定義の実行]を選択します。Studyディレクトリに表示を選択します。run_00001 / m_3には、必要なすべてのシミュレーションファイルと.csv形式の結果ファイルが必要です。
・シミュレーションデータを抽出するには、[出力応答の定義]で[データソース]タブを選択します。
・ツールの[シミュレーションの読み取り]を選択し、コンポーネントで時間コンポーネントを削除し、代わりに[Q1:平均粒子質量流量]を選択します。.csvファイルごとに行います。
・[出力応答の定義]タブで、2つの出力応答を追加します。それぞれの応答下にて、式をmean(ds_1)およびmean(ds_2)と定義します。これにより.csvデータソースに基づいて、各センサーを通る平均質量流量が計算されます。
・粒子の動きはEDENで可視化でき、流れの結果はHyperWorks CFDで見ることができます。
・DoEを追加するには探索ウィンドウにて右クリックして、DoEを追加します。セットアップから定義を取り込みます。さらにDoEやHyperStudyを学習したい場合はHyperStudyのドキュメントにアクセスしてください。
この例に必要なファイルはすべてここからダウンロードできます。
EDEMとAcusolveの連成解析について学習したい場合はAcuSolveの計算流体力学-EDEM連成ウェビナーの概要をご覧ください。