流動層シミュレーション — トラブルシューティングガイド

順番に見ていこう。

症状: ガスを流しても粒子層が浮き上がらない。

対策:

• ガス流速が $U_{mf}$ を超えていることを確認（Ergun式で計算）
• 分散板の境界条件が velocity-inlet になっていることを確認
• 初期固相体積分率が高すぎないか確認（$\alpha_s = 0.55$〜$0.60$）
• 摩擦モデルの設定を確認（Frictional viscosity が過大だと動かない）

対策:

• メッシュが粗すぎないか確認（クラスター未解像→抗力過小→過膨張）
• 抗力モデルをGidaspowからEMMSに変更
• フリーボード領域を十分に確保
• 出口境界で固相体積分率のbackflow値を0に設定

対策:

• 壁面境界条件を確認（固相のno-slip vs. free-slip）
• 粒子密度と粒子径が正しいか確認
• 重力の方向と大きさが正しいか確認
• 計算が定常に達してから測定しているか確認

症状: 本来対称であるべき系で非対称なパターンが出現。

2D計算の場合は本質的な限界であり、3D計算に切り替える。3D計算でも発生する場合は、入口条件の微小な非対称性が原因の可能性があるので、入口プロファイルを確認する。