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円柱の解析 simpleFoam
大好きな円柱の解析をやってみました．
D=10mm，スパン方向に２Dの３次元解析．セル数は５５４００．
という気軽なサイズ．練習です．
simpleFoam，乱流モデルはｋ−ε，１０００回の定常計算．
イタレーション３００回で1e-3になってますね．でもコンター図をみると，収束はまだかなという感じ．
同じく simpleFoam, realizable k-e での計算もトライ．
まず，いきなり０回から realizable k-e ではじめたら，発散しました．
10年くらい前に使ったFLUENTのような感じ．
400回までスタンダードk-eでそれから realizable k-e に変更したらうまく流れました．
２０００回まで計算してみました．
いいですね．もっと大きいモデル，非定常計算にもトライしていきたいです．
D=10mm，スパン方向に２Dの３次元解析．セル数は５５４００．
という気軽なサイズ．練習です．
simpleFoam，乱流モデルはｋ−ε，１０００回の定常計算．
イタレーション３００回で1e-3になってますね．でもコンター図をみると，収束はまだかなという感じ．
同じく simpleFoam, realizable k-e での計算もトライ．
まず，いきなり０回から realizable k-e ではじめたら，発散しました．
10年くらい前に使ったFLUENTのような感じ．
400回までスタンダードk-eでそれから realizable k-e に変更したらうまく流れました．
２０００回まで計算してみました．
いいですね．もっと大きいモデル，非定常計算にもトライしていきたいです．
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BTOパソコンを購入しました．HERCULIES AM/Phenom�� です．
CPUは AMD Phenom�� X4 3GHz ，メモリは 8GB，HDD 500GB です．
OS はなし で購入しましたので，驚きの価格です！10万円以下です．
今日で手元にきてから4日目です．まったく快調です．
OS は ubuntu linux 64bit をインストール．インストール自体は2時間弱で終了．
全く問題なく，すんなりとインストールできました．
これで，ubuntu のインストは4回目ですが，全く素晴らしいです．
ubuntu開発関係者には本当に感謝感謝です．
OpenFOAMを本格的に勉強するべく購入したので，早速OpenFOAMもインストール．
こちらも何度も経験済みなので，すんなり終了．
ついでにこれまで使用していたマシンと計算スピードを比較してみました．
問題は OpenFOAM Tutrial の damBreakFine を利用．
２パラレルでの計算時間
127.44s 85.04s → 1.49倍
左が Core2duo 2.26GHz（マシンは DELL vostro 200），
右が今回購入の Phenom��X4 3.0GHz （マシンは HERCULIES の BTO）です．
ということで，クロック比以上に Phenom��X4マシンの方が早いですね．
ちなみ OSはどちらも ubuntu 8.10 64bit です．
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今回のマシン購入では，どこにするか？悩みました．
AMDのクアッドコアとメモリ８GBを条件にネットで各ショップの製品を調査．
当初からOSはubuntuを予定していたので，OSなしで本体のみの購入という
ことで，HERCULIES（ハーキュリーズ）さんを選定！
まだ，4日目ですが全く快調です．
ということは，このマシンを４台つなぐと，16coreでメモリ32GBのPCクラスタ
がなんと！４０万円以下で構成できる！ということです．
100万円あったら10台！40coreでメモリ80GBのPCクラスタ．
OSもOpenFOAMもフリーでっせ！ギガビットイーサーでつないだって，
このくらいあったら，かなりの計算ができると思いますね．
・・・まぁでも，そうなると本当にプリ・ポストが課題ですね．
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自動車走行時の雨音
自動車走行時に床下から聞こえる”バシャバシャ”という雨の音がなくならないものか・・・と考えています．高速道路で経験がありますが，浸透性の高い舗装路はタイヤ走行音も雨の音も小さいですよね．
となるとこのような雨の音を低減するためには，道路側での対策，タイヤ自体の対策， 自動車ボディーでの対策と三つの方向での対策があるだろうと考えられます．
さて，そもそも自動車走行時の雨の音の発生メカニズムはどうなっているのでしょうか？
滝の音の説明などから 推測すると・・・
道路の雨水をタイヤが巻き上げます．そのときに発生した雨粒が自動車の床下部分や路面の雨水 にぶつかります．
つまり，雨粒がボディーにぶつかって引き起こされる機械的な振動，また，雨粒が路面の水に ぶつかって空気を巻き込んだりして発生する気泡の発生消滅による空力音が，ここで問題として いる雨の音の大部分ではないかと考えられます．
となると，その音を低減するための対策は･･･
（１）路面の雨水を減らす → 高浸透性の舗装路面
（２）タイヤの雨水巻上げを減らす → タイヤパターンの工夫
（３）雨粒による振動発生を低減する床下 → 床下への防振・防音処理
といった方向が考えられるのではないでしょうか．
上記の２，３はメーカー側にて試行錯誤する必要があります．
しかし，１は国土交通省さんにがんばっていただきたいですね． 道路側での対策は，全ての車両ユーザーに恩恵がありますからね．
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低騒音風洞のノイズ対策
先日，大学の恩師に会ってきました．
近年，大規模で従来不可能だったケースのCFD解析結果をもってくる相談者（企業）が増えたそうです．
解析結果の考察や課題の解決に結び付けるにはどうしたら良いのか？
いろいろ相談されるんだそうです・・・・・
・・・・・・・・・・・・
ここで気づいたあなたは，立派です．
「えっ？そもそも課題解決や考察に必要だから，そのCFD計算を実施するんでしょ？」
「そういう事前の考察や計画があるから，CFD計算の条件がきまるんですよね？」
・・・・・・・・・
いや，全くその通りなんですが，そういう考察や計画ができない企業が増えているんだそうです．
一言で言ってしまえば，技術がない！ ということなんですが．．．
根っこは教育にあると思います．
課題を論理的に工学的に考察し全体を見渡して計画し実行する．
これができていないんですね．ですから，企業の研究開発をトータルでサポート
するようなコンサルティングが必要だぞ！
っという話になりました．
恩師に「それを踏まえて，勤務先でトータルの設計エンジニアリングサービスを提供する予定です．」
と伝えたところ
「お前，それは技術力がいるぞ．」
はい．私は大丈夫です．何せあなたの弟子ですから！
--------------------------
ところで，低騒音風洞では，測定機器に混入する電気ノイズを極力落とす必要があります．
なぜ？
そうです．ものすごく小さな量を測定する必要がありますので，ノイズがあると正確に測定
できなくなります．
このとき，ケーブルのノイズ防止に役立つのが，平網銅線，通称”網線”です．
ネットで検索してみたら，ありましたね．
参考にどうぞ．
http://www.cqnet.co.jp/musen/item.cgi?item_id=hiraami5_5&ctg_id=hiraami&page=1
近年，大規模で従来不可能だったケースのCFD解析結果をもってくる相談者（企業）が増えたそうです．
解析結果の考察や課題の解決に結び付けるにはどうしたら良いのか？
いろいろ相談されるんだそうです・・・・・
・・・・・・・・・・・・
ここで気づいたあなたは，立派です．
「えっ？そもそも課題解決や考察に必要だから，そのCFD計算を実施するんでしょ？」
「そういう事前の考察や計画があるから，CFD計算の条件がきまるんですよね？」
・・・・・・・・・
いや，全くその通りなんですが，そういう考察や計画ができない企業が増えているんだそうです．
一言で言ってしまえば，技術がない！ ということなんですが．．．
根っこは教育にあると思います．
課題を論理的に工学的に考察し全体を見渡して計画し実行する．
これができていないんですね．ですから，企業の研究開発をトータルでサポート
するようなコンサルティングが必要だぞ！
っという話になりました．
恩師に「それを踏まえて，勤務先でトータルの設計エンジニアリングサービスを提供する予定です．」
と伝えたところ
「お前，それは技術力がいるぞ．」
はい．私は大丈夫です．何せあなたの弟子ですから！
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ところで，低騒音風洞では，測定機器に混入する電気ノイズを極力落とす必要があります．
なぜ？
そうです．ものすごく小さな量を測定する必要がありますので，ノイズがあると正確に測定
できなくなります．
このとき，ケーブルのノイズ防止に役立つのが，平網銅線，通称”網線”です．
ネットで検索してみたら，ありましたね．
参考にどうぞ．
http://www.cqnet.co.jp/musen/item.cgi?item_id=hiraami5_5&ctg_id=hiraami&page=1
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おいしい自販機の音
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自販機で購入した経験のない方？っていないですよね．きっと．
先日，私もコーヒーを購入したんですが・・・ ガッコン！ って，うわっ！大きい音！ って思ったんですが，次に何を考えたと思いますか？・・・ 実は，おいしい音ってだせないかなぁ？ 最近，ただ静かにすれば良い・・・っていうのは減ってきましたよね． 製品開発の現場では，もっと能動的に良さを訴える音作りが要求されている訳です． |
それでは，自動販売機にふさわしい音とは？どんな音でしょうか？
ちょっと独断で考えて見ましょう．
おいしそうな音，楽しい音，また買いたくなる音，また聞きたくなる音，
渇きが癒えるような音，
そういう音作りがいいと思いますよね．最近，朝とかに，
「おはようございます．ありがとうございます．いってらっしゃいませ．」
って機械的な声でしゃべる自販機に出会いました．
私的にはイマイチです．．．だったらしゃべんない方がいいなぁ〜 という印象を受けましたね．
あっ！大阪弁のおっちゃん的自販機にも出会いましたよ．
まぁどちらも面白いけど，私の考える音作りの方向とは違いますね．
安めぐみさんが，「ありがとう，また来てね〜」のほうが個人的には嬉しいんですが・・・
人間工学的な要素が入ってきますが，自販機にふさわしい音作りプロジェクト
やりたいですね！！ どなたかご一緒しませんか？コカコーラさん！ぜひ！
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空き缶は空間共鳴？
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バキッ！ベコッ！バコォォォッ〜！ 空き缶をつぶした時の音・・・あなたは，「大きい！」 って思ったことはありませんか？ 「なんでこんな大きいんだろう？」私は思ったことがあります． 薄いアルミニウムの板を折り曲げても，こんなに大きな音はしませんよね． なぜでしょう？ そうですね．懸命なあなたにはもう想像がついています． 空間共鳴です．いえ，そのように考えるのが自然でしょう・・・というわけで・・・ さて，検証計算を・・・と思いましたが，ふと気がつきました． この”空き缶をつぶす”という 過程は，空間の大きさが時々刻々と変化することになりますよね． |
しかも，空き缶の一端（底）は閉じていますが，もう一端（上部）はプルトップ部分 という一部だけが開いている形です．この騒音発生の過程はかなり複雑ではないかと推測できます．
と，さらにここで気がつきます．それなら，空間共鳴というのは，ヘルムホルツ共鳴 のような体積型とは違うのではないでしょうか？気柱共鳴のような長さ寸法で決まるタイプ でしょうか？
いずれにしろ，簡易的な計算では検証できないということが予測できます．
では，どうしましょう？
このようなときは，実験的に確認する方法を考えます．まず，共鳴なのかどうか？を検証します．
缶きりを持ってきてください．空き缶の上部に一部だけ缶きりで穴を追加します． できれば，同じ空き缶を複数用意してそれぞれに違った大きさの穴を追加します． 上部を完全に切り取った空き缶も用意すると良いでしょう．
そして，それぞれの空き缶を同じようにつぶしてそのときの発生音を聞きます． 発生する音が変化していれば，明らかに空き缶のつぶれる音は共鳴騒音である． といえるでしょう．
そして，穴の面積や寸歩や空き缶の大きさ等と発生する騒音の関係を実験的に 調べてゆけば，より詳しいことがわかってくると考えられます．
・・・たかが空き缶ですが，おもしろいですね．いずれ確認したいと思います．
（2009年1月30日）
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