格子スケールとレイノルズ数の関係
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2015/04/19 17:22 UTC 版)
「直接数値シミュレーション」の記事における「格子スケールとレイノルズ数の関係」の解説
DNSを行うには、全ての渦を計算できるように細かい計算格子を必要とする。実際に必要な格子点数は、次元解析から調べることができる。乱流の最小渦の大きさは、コルモゴロフ（Kolmogorov)のマイクロスケールηと呼ばれ、DNSではこの大きさまで細かく解像する必要がある。ここで、格子点の間隔をl と表すと次式となる。 と表される。 ここでRe は、流れを特徴付ける無次元数のレイノルズ数であり、次式で表される。 ここで、U は代表速度 [m/s]、L は代表長さ [m] であり、流れ場のスケールとして平均速度と物体の大きさで表される。レイノルズ数Re は流れの乱れ具合を表すもので、この値が大きい程流れは強く乱れたものである。上式より、レイノルズ数が大きいほど、計算に必要な格子点数は増える。 たとえば、人が速度 1 m/s程度で歩くことを考えれば、必要な格子点数はN 〜109 程度となり、その数値解析は容易ではない。
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