自動車空力シミュレーション — トラブルシューティングガイド

症状: CFDの$C_D$が風洞と0.02以上乖離

チェックリスト:

• ホイールは回転しているか（MRFまたはSliding Mesh）
• 地面は移動壁になっているか
• ラジエータの多孔体モデルが正しいか（圧力損失係数の実測値を使用）
• エンジンルーム/冷却系の流路がモデル化されているか
• 風洞のスティング/支持装置が考慮されているか
• タイヤの接地パッチが再現されているか

原因: 鈍頭物体の後流は双安定（bi-stable）状態をとることがある。定常RANSだと片側に固定される。

対策:

• 対称面条件でハーフモデル計算（非対称後流は捉えられないが$C_D$精度は確保）
• URANSまたはDDESに移行して時間平均
• メッシュの対称性を厳密に確保

症状: 回転ホイールとフェンダーの間で計算が発散

対策:

• ホイールとフェンダーの隙間に最低5セルを確保
• タイヤの接地パッチ付近のメッシュ品質を確認（非直交性 < 70度）
• MRFゾーンの境界がフェンダー内面と干渉していないか確認
• 初期条件として低速から始めて徐々に加速する

症状: ラジエータ通過後の温度/圧力が実車と乖離

対策:

• ラジエータの圧力損失特性を風速の関数として実測データから入力
• コンデンサー、インタークーラーも個別の多孔体として設定
• ファンの回転: MRF（簡略）またはSRF（回転座標系で定常）
• エンジンルームの細部（ホース、配管）を適切に簡略化

Ahmed Body（スラントバック25度と35度）は必須の検証ケースだ。

確認ポイント:

• 25度: Cピラー渦構造が再現されているか（圧力場の可視化で確認）
• 35度: 完全剥離で後流が大きくなるパターンが再現されるか
• 25度→35度で$C_D$の不連続的な変化が捉えられるか
• ベース面（後面）の$C_p$分布が実験と一致するか
• DrivAerモデルでの$C_D$が公開データと$\pm 0.005$以内か

その通り。Ahmed BodyとDrivAerでCFD設定の妥当性を確認するのが業界のベストプラクティスだ。このステップを省くと、実車で問題が出たときに原因の切り分けが困難になるよ。