Autodesk® CFD の回転機械機能は、局所的に回転する参照座標系を使用して回転装置を解析します。この領域は、回転装置を完全に囲み、回転領域と呼ばれています。
回転していないモデル内の領域は、静止(絶対)基準フレームを用いて解析する。この領域は静止領域と呼ばれています。(静止領域内の流体は移動しますが、ボリューム自体は移動しません)。
回転解析を設定する場合のジオメトリに関する留意点は、以下の通りです。
- 各回転物体は、回転領域内に完全に含まれていなければなりません。回転領域は、それぞれの相対的な回転基準フレームを使用して回転します。
- 回転領域に生成されるメッシュは、物理的に回転領域内の部品と共に回転します。
- 回転領域内の部品は、回転領域内の空間または固体としてモデル化できます。回転領域内の固体は、回転領域と同じ速度で回転します。
- 回転領域と静止領域のインタフェースを外周部と呼ぶ。この外周部で、回転領域の外部要素のフェースが静止領域の近傍要素のフェースに沿って平行移動します。
- 回転領域のサイズと形状は、回転装置のサイズや形状と大まかに一致するべきです。通常、回転領域は単純な円筒形状である。そのため、外周部両側にある要素の面同士は一致します。
- 回転領域は、外部翼端と、周囲の非回転壁上の最も近い点との中間点あたりにまで達するべきです。
- 外周部に境界条件を設定してはいけません。流体ジオメトリを作成する際には、このような条件が不要となるように注意する必要があります。
- 回転領域は重なってはいけません。歯車ポンプなどのように互いに干渉する動翼のある装置は、回転領域が重なるため、回転機械機能を使用してモデル化できません。代わりに、回転運動を使用します。
- 回転領域内の固体でないとしても、回転しない固体領域に回転領域が直に接してはいけません。その例には、回転領域外部を囲む固体の環などがあるが、固体の環(静止しているべき領域)が回転します。
- 回転領域内にあるメッシュ押し出し要件を満たす均一断面を持つオブジェクトは、押し出し可能です。しかし、回転領域の内側のメッシュは押し出し不可能である。
ポイントをまとめると下図の通りです。
- 翼端の隙間が非常に狭い場合(密封されている場合と同様)、周囲の静止領域は必要ありません。一例を示す。
- 回転領域が固体領域と直に接してはいけない。回転領域の外縁は、流体または外部境界でなければならない。