流体のエネルギー方程式 — トラブルシューティングガイド

温度が発散する、壁面熱伝達率が合わない、という問題が多い。

症状: 温度が$10^{10}$ Kなどの異常値になる。

Dittus-Boelter式自体にも $\pm 25$%の誤差がある。CFDとの比較では $\pm 10$%の一致で良好と判断してよい。

症状: 加熱壁面があるのに流れが全く発生しない。

原因:

• 重力が未設定（$g = 0$）
• Boussinesq近似をONにしていない（密度が一定のまま）
• Operating Density の設定が不適切

対策: Fluent なら Operating Conditions > Gravity を設定し、材料物性で Density > Boussinesq を選択。Operating Density は参照温度の密度に設定する。

原因: 界面のメッシュが整合していない（conformal でない）、またはinterface condition の設定ミス。

対策:

• 流体と固体のメッシュ界面を一致させる（conformal mesh）
• Non-conformal の場合は interface の Mapped 設定を確認
• 壁面の Thermal Condition が Coupled に設定されているか確認

その通り。温度場は速度場に従属するから、まず速度場と圧力場を収束させ、その上でエネルギー方程式のデバッグに移るべきだ。