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StreamWright 例題ライブラリ

StreamWright の機能を実際の解析例で学ぶためのライブラリです。各例題は 設定済みプロジェクトファイル（.ofb.zip） と解説ページで構成され、 ダウンロード → サイドバーの 📂 Load Project に投入 → 🚀 Generate & Run だけで再現できます。そこから自分の問題へ設定を差し替えていく使い方を想定しています。

各例題には、理論式・経験相関・保存則・公開文献・メッシュ感度のいずれかとの 比較を添えており、解析設定と結果の妥当性を確認する方法もあわせて学べます。 確認できることは例題ごとに違うため、以下の 4 つに分類しています。

分類 意味
📐 定量照合 閉形式の理論解・経験相関・公開実験データと数値で突き合わせている
⚖️ 保存則・整合性確認 質量／エネルギー／運動量の収支、または理論関係との局所的な整合を確認している
📚 教材用参照ケース 閉形式解がない、またはメッシュ依存性が残る問題。標準設定での参照値であり、精度保証された値ではない
🔧 機能・回帰テスト 機能の操作例。同一設定を再現できるかの回帰基準として使う（物理ベンチマークではない）

はじめての方へ — 解析用3Dジオメトリ準備ガイド

例題を自分の形状に置き換えるとき、最初につまずくのが「3Dモデルの用意」です。 流体解析で解析するのは部品そのものではなく流体が占める空間である、 という考え方の転換から、ファイルの分け方・パッチ命名の規則・CAD ソフト別の 流体ボリュームの作り方までを解析タイプ別にまとめています。

内部流れ／ 外部流れ／ CHT（熱連成）／ 回転機械／ 多孔質／ パッチ命名リファレンス／ CADソフト別の作り方／ アップロード前チェックリスト

共通の使い方

  1. 例題フォルダの .ofb.zip をダウンロード
  2. StreamWright サイドバー 📂 Load Project (.ofb.zip) に投入 （ジオメトリ・パッチ・メッシュ・物性がすべて復元されます）
  3. 各タブで設定を確認（解説ページに「見どころ」を記載）
  4. 6️⃣ Run タブ → 🚀 Generate & Run
  5. 結果を解説ページの「期待される結果」と照合

例題一覧

入門

# 例題 物理 分類 照合値 状態
1 90°エルボ配管の圧力損失 単相流・Internal 📐 定量照合 Δp=33.5 Pa（Darcy-Weisbach 帯域 33–45 Pa） ✅ 公開
2 円柱まわりの流れと抗力係数 単相流・External 🔧 機能・回帰 Cd=0.77（有限円柱の文献帯域 0.7–0.9 とオーダー一致。定常RANS・端部条件の制約あり） ✅ 公開
3 90°分岐管の流量配分 単相流・Internal 📐 定量照合 太枝 80.9%（Blasius 並列管路 78–88%・質量保存 <0.001%） ✅ 公開

主要物理

# 例題 物理 分類 照合値 状態
4 ダクト内発熱ブロックの強制空冷 CHT 📚 教材用参照 推定定常 ΔT≈46 K（h 相関帯域内）＋CHT 収束判断の教材 ✅ 公開
5 発熱チップ実装基板の冷却 CHT・多固体 3 リージョン 📚 教材用参照 標準メッシュで ΔT≈52 K（h 相関帯域 28–63 K 内。1 mm 細分で 3〜4 割低下＝メッシュ依存あり） ✅ 公開
6 密閉筐体の自然対流冷却 CHT＋浮力 📚 教材用参照 定常 ΔT≈14 K（縮小重力の人工条件・定性検証） ✅ 公開
7 ラバルノズル内の圧縮性流れ 圧縮性 ⚖️ 整合性確認 スロート p/T が等エントロピー関係と 0.03% 整合（CFD 流量を理論側入力に使用＝独立検証ではない） ✅ 公開
8 楔翼まわりの超音速流れ 圧縮性・External 📐 定量照合 M=2 斜め衝撃波が θ-β-M 理論と一致（T/U 0.02%・p −4.3%） ✅ 公開
9 ダム崩壊（自由表面） VOF 📐 定量照合 前縁速度が Martin & Moyce 実験と −5.5% で一致 ✅ 公開

追加機能

# 例題 機能 分類 状態
10 ダクトファンによる送風 MRF 🔧 機能・回帰 ✅ 公開（質量保存完全一致・吸込圧で送風方向を確認。ファン性能の定量検証ではない）
11 Taylor-Couette 回転円筒 動的メッシュ（AMI） 📐 定量照合 ✅ 公開（トルクが層流厳密解と一致。単一メッシュ +10%・2 メッシュ Richardson 外挿 −0.3%）
12 フィルタを通る流れの圧力損失 多孔質 📐 定量照合 ✅ 公開（Δp が Darcy-Forchheimer 理論と −1.6% で一致）
13 管内流れの粒子沈降 ラグランジュ粒子 📐 定量照合 ✅ 公開（終端速度が Stokes 理論と −0.1% で一致）
14 高温部品からの輻射伝熱 輻射 ⚖️ 保存則確認 ✅ 公開（輻射で固体 −29.5 K・熱収支 −1.2%・SB 上限比 0.99）
15 非ニュートン流体の管内流れ 非Newton 粘性 📐 定量照合 ✅ 公開（Δp がべき乗則厳密解と +2.3% で一致）
16 衝撃波まわりの適応細分化 AMR 📐 定量照合 ✅ 公開（衝撃波角 β 実測 43.7° が θ-β-M 理論 44.1° と −0.3° で一致・p₂ −0.2%・粗メッシュ+動的細分化）
17 風速スイープによる Cd-Re カーブ Aero Sweep 🔧 機能・回帰 ✅ 公開（Cd 0.70–0.91・v=1.0 が例題2 golden と一致。例題2 の位置付けを引き継ぐ）
18 懸垂粒子雲の重量転嫁（双方向結合） ラグランジュ粒子・双方向結合（DPMFoam） 📐 定量照合 ✅ 公開（ΔP ステップが静水圧厳密解と −0.7% で一致・回帰傾き 1.07）
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