凍結ロータ法 — 数値的不安定の原因と対策

いくつかの原因がある。

ピッチ比が2以上だと補間による数値的なオーバーシュートが発生しやすい。翼枚数の最大公約数でセクターモデルを組めないか検討しよう。

当然だ。回転系の相対速度から静止系の絶対速度に変換する際に大きな不連続が生じると収束が悪化する。初期条件として前の運転点の解を使うか、回転数を徐々に上げるランピングが有効だ。

界面両側のメッシュサイズが大きく異なると補間精度が劣化する。回転側と静止側で界面近傍のセルサイズを概ね揃える（比1:2以内）こと。

CFXではExpert Parameterで回転速度をステップごとに増加させる設定が可能だ。例えば目標3000rpmに対して、最初300rpmで100イテレーション、次に1000rpm、最後に3000rpmと段階的に上げる。FluentではUDF内でZone Motionの回転速度を時間関数として記述する。

使える。CFXではFrozen Rotorの結果ファイル（.res）をSliding Meshの初期条件としてリスタートできる。これで非定常計算の立ち上がりを大幅に短縮できるんだ。

設計のワークフローとしては、Frozen Rotorで概算→Sliding Meshで精緻化という2段階アプローチが最も効率的だ。