渡邉 智昭 (Tomoaki Watanabe)

2次元翼周りの定常流れの解析 （2022年7月版） OpenFOAMのインストールについては こちら 2次元翼周りの定常流れの解析をするチュートリアルを動かします。通常のOpenFOAMの使い方と同じですが、Windowsクロスコンパイラ版だとparaFoamが使えないため、可視化の手順だけ異なります。チュートリアルについては以下のサイトが参考になります。https://www.xsim.info/articles/OpenFOAM/Tutorials.html 可視化にはParaViewを使います。https://www.paraview.org/からダウンロードできます。 今回は非圧縮性流れの定常解析をするsimpleFoamを用います。 以下、 オレンジ背景の文字 はOpenFOAM上で入力するコマンドです。 1. OpenFOAMを起動する 2. チュートリアルのデータが保存されているディレクトリに移動 cd OpenFOAM/OpenFOAM-v2012/tutorials/  [Enter] ls  [Enter]       ファイル/ディレクトリ一覧を表示 チュートリアルのリストが表示される。各ディレクトリの中に解析手法の名前（**Foam）のディレクトリがあり、その中に様々な計算のチュートリアルが保存されている。ここでは、incompressible（非圧縮）内にあるsimpleFoam（非圧縮粘性流れの定常ソルバー）を使った2次元翼周りの流れのチュートリアルについて説明する。 3. チュートリアル用データを計算用ディレクトリRUNにコピー cp -r incompressible/simpleFoam/airFoil2D/ ~/RUN/   [Enter]      cp “A” “B” ： AをBにコピー       -r ：ディレクトリをコピーするためのオプション      ~/RUN ：起動時のディレクトリ”~/”の“RUN” 4. 計算用ディレクトリに移動して中身を確認 cd ~/RUN    [Enter] cd  airF...

（2022年7月版） 書き間違いがあるかもしれないので鵜呑みにしないこと WindowsでOpenFOAM（https://www.openfoam.com/）を動かすための設定手順を紹介します。Windows Subsystem for Linux（WSL）を使ってUbuntu上でOpenFOAMを動かす方法もありますが、初めてLinuxを使う人には難しそうでした。今回はOpenFOAMのMinGWクロスコンパイル版を使います。手順通り進めればこれまでLinuxを使ったことがない人でもできるはずなので、授業の演習などでも使えると思います。 インストール環境：Windows 10、Windows 11 OpenFOAMのインストール 1. OpenFOAMのHPからMinGWクロスコンパイル版のインストーラをダウンロードする https://www.openfoam.com/download/openfoam-mingw-cross-compilation 2. ダウンロードしたファイル”OpenCFD-OpenFOAM-v2012-DP-mingw-crosscompiled-WindowsInstaller.exe”を 右クリック→管理者として実行 　 管理者として実行しないとOpenFOAMが動かない 3. インストーラの指示通り全てインストールする OpenFOAMの実行～初期設定 4. デスクトップにできたOpenFOAMのアイコンをダブルクリックして実行 インストールに問題がなければ以下のような画面が現れます ＊Linuxのコマンドで操作する cd “ディレクトリ名” [Enter] ：[ディレクトリ名]に移動 cd ..    [Enter] ：一つ上のディレクトリに移動 ls  [Enter] ：ファイル一覧を表示         pwd [Enter] ：現在のディレクトリを表示  　　など OpenFOAMのディレクトリとWindowsのフォルダを対応付ける OpenFOAMのディレクトリがWindowsでは使いづらいところにあるので、Cドライブ直下のフォルダからOpenFOAMのディレクトリを参照...

2.0.CO;2"> T. Watanabe, Y. Zheng, K. Nagata The decay of stably stratified grid turbulence in a viscosity-affected stratified flow regime Journal of Fluid Mechanics, 946 A29 2022 Read only version is freely available  here . Accepted manuscript is available  here .  This version is free to view and download for private research and study only.  This article may be found at  https://doi.org/10.1017/jfm.2022.617 . Abstract The decay of stably stratified turbulence generated by a towed rake of vertical plates is investigated by direct numerical simulations (DNS) of temporally evolving grid turbulence in a linearly stratified fluid. The Reynolds number ReM=U0M/ν is 5000 or 10 000 while the Froude number FrM=U0/MN is between 0.1 and 6 (U0: towing speed; M: mesh size; ν: kinematic viscosity; N: Brunt–Väisälä frequency). The DNS results are compared with the th...

K. Inokuma, T. Maeda, T. Watanabe, K. Nagata Diaphragmless shock tube with multiple air-operated valves Experiments in Fluids, 63 121 2022 This article may be found at  https://doi.org/10.1007/s00348-022-03473-y  or on ResearchGate . Accepted manuscript is available here.  This version is free to view and download for private research and study only.  Abstract In this study, a novel diaphragmless shock tube driven by a driver valve system consisting of multiple air-operated valves was developed. The novel shock tube can generate shock waves with high repeatability, which are required for statistical investigations of shock waves. The main valve of the driver valve system is opened by decompressing the air in the sub-high-pressure room behind the main valve using “sub-valves”; this results in a shock wave formation inside the shock tube. Three different driver valves (driver valve with “a single solenoid sub-valve,” “a single air-operated sub valve,” and “three a...

T. Akao, T. Watanabe, K. Nagata Vertical confinement effects on a fully developed turbulent shear layer Physics of Fluids, 34 055129 2022 The PDF is available  here .    This article may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the author and AIP Publishing.  This article may be found at  https://doi.org/10.1063/5.0090686 . Abstract The effects of vertical confinement on a turbulent shear layer are investigated with large-eddy simulations of a freely developing shear layer (FSL) and a wall-confined shear layer (WSL) that develops between two horizontal walls. In the case of the WSL, the growth of the shear layer is inhibited by the walls. Once the walls prevent the development of the shear layer, highly anisotropic velocity fluctuations become prominent in the flow. These anisotropic velocity fluctuations are recognized as elon...

K. Yamamoto, T. Ishida, T. Watanabe, K. Nagata Experimental and numerical investigation of compressibility effects on velocity derivative flatness in turbulence Physics of Fluids, 34 055101 2022 The PDF is available  here .    This article may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the author and AIP Publishing.  This article may be found at  https://doi.org/10.1063/5.0085423 . Abstract Compressibility effects on the velocity derivative flatness 𝐹∂𝑢′/∂𝑥 are investigated by experiments with opposing arrays of piston-driven synthetic jet actuators (PSJAs) and direct numerical simulations (DNS) of statistically steady compressible isotropic turbulence and temporally evolving turbulent planar jets with subsonic or supersonic jet velocities. Experiments using particle image velocimetry show that nearly homogeneous isotropic...