/SPH/INOUT

ブロックフォーマットキーワード SPH流入 / 流出条件を記述します。

フォーマット

(1)	(2)	(3)	(4)	(6)	(7)	(8)	(9)
/SPH/INOUT/`condition_ID`
`condition_name`
`Ityp`	`part_ID`	`surf_ID`	`Dist`	`node_ID`₁	`node_ID`₂	`node_ID`₃	`F`_cut

surf_ID = 0、node_ID₁ = 0、node_ID₂ = 0、かつnode_ID₃ = 0の場合のみ入力読み出し 22 23 24

(1)	(3)	(5)
`X`_M	`Y`_M	`Z`_M
`X`_M1	`Y`_M1	`Z`_M1
`X`_M2	`Y`_M2	`Z`_M2

Ityp = 1 - 一般的な流入12 16

(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
`fct_ID`_r	`Fscale`_r					`fct_ID`_E	`Fscale`_E
`fct_ID`_Vn

Ityp = 2 - 一般的な流出 17 18 19

(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
			`fct_ID`_P	`Fscale`_P
空白のフォーマット

Ityp = 3 - サイレント境界（NRF） 19 20 21

(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
			`fct_ID`_P	`Fscale`_P		$l_{c}$
空白のフォーマット

定義

フィールド	内容	SI 単位の例
`condition_ID`	流入 / 流出条件の識別子（整数、最大10桁）
`condition_name`	流入 / 流出条件の名前（文字、最大100文字）
`Ityp`	条件タイプ 22 24 =1 一般的な流入。サーフェスはメッシュする必要があります。サーフェスIDのみを入力できます。 =2 一般的な流出 =3 サイレント境界（NRF） =4 Controlセクション質量流束の計測にのみ使用されるコントロールツール。（整数）
`part_ID`	パートの識別子は、関係するSPH粒子を条件別に定義するために使用します。（整数）
`surf_ID`	サーフェス識別子（整数）
`Dist`	粒子制御のためのサーフェスからの距離（実数）	$[m]$
`node_ID`₁	節点1のオプションID（`Itype` ≠ 1）（整数）
`node_ID`₂	節点2のオプションID（`Itype` ≠ 1）（整数）
`node_ID`₃	節点3のオプションID（`Itype` ≠ 1）（整数）
`Fcut`	オプションのカットオフ周波数（`Itype` ≠ 1）デフォルト = 0（実数）
`X`_M	MのオプションのX座標（`Itype` ≠ 1）（実数）
`Y`_M	MのオプションのY座標（`Itype` ≠ 1）（実数）
`Z`_M	MのオプションのZ 座標（`Itype` ≠ 1）（実数）
`X`_M1	M1のオプションのX座標（`Itype` ≠ 1）（実数）
`Y`_M1	M1のオプションのY座標（`Itype` ≠ 1）（実数）
`Z`_M1	M1のオプションのZ 座標（`Itype` ≠ 1）（実数）
`X`_M2	M2のオプションのX座標（`Itype` ≠ 1）（実数）
`Y`_M2	M2のオプションのY座標（`Itype` ≠ 1）（実数）
`Z`_M2	M2のオプションのZ 座標（`Itype` ≠ 1）（実数）
`fct_ID`_r	密度の関数`f`_r`(t)`の識別子（整数）
`Fscale`_r	密度スケールファクターデフォルト = 0.0（実数）	$[\frac{kg}{m^{3}}]$
`fct_ID`_E	エネルギー用の関数`f`_E`(t)`識別子（整数）
`Fscale`_E	体積単位あたりのエネルギーのスケールファクターデフォルト = 0.0（実数）	$[\frac{J}{m^{3}}]$
`fct_ID`_Vn	法線方向の速度関数`f`_Vn`(t)`の識別子（整数）
`fct_ID`_P	圧力用の関数`f`_P`(t)`識別子（整数）
`Fscale`_P	圧力スケールファクターデフォルト = 1.0（実数）	$[Pa]$
$l_{c}$	特性長さ 21 （実数）	$[m]$

サーフェスセグメントは、その法線ベクトルがドメインの内部を指すような向きとする必要があります。
サーフェスは固定する必要があります。
流入条件の場合は、関連するパートに対して非アクティブな粒子を使用できる限り、そのパートに属する粒子が入力されます。条件に関係するパートに属する粒子の挙動は、サーフェスの正の側で流入サーフェスからDist以内の距離にあるすべての粒子の条件の特徴に対して設定されます。
流出条件の場合、条件に関係するパートに属する粒子の挙動は、サーフェスの負の側で流出サーフェスからDist以内の距離にあるすべての粒子の条件の特徴に対して設定されます。流出しない粒子と相互作用しない粒子は非アクティブになります。
流出条件によって非アクティブになった粒子は、同じパートに作用する流入条件によって流入に再利用できます。
流出を使用する場合は、該当のSPHプロパティでorder = -1とすることを推奨します。
流出の場合、初期メッシュは、流出サーフェスから最大2hの距離に作成される必要があります（hは関連プロパティでのスムージング長です）。
流入または流出の場合、流入または流出する粒子を制御するために、少なくとも距離2h以内の範囲で十分な距離を確保する必要があります。

図 1. 流入条件の構成の概要

図 2. 流出条件の構成の概要
2つの流入 / 流出サーフェスおよび距離によって定義されるドメインは重ねないでください。
流入と流出の両方において、最初に粒子を定義し、粒子のスムージング長の2倍を超える範囲に対してそれらの粒子を制御することを推奨します。
流入 / 流出条件オプションをSPMD並列バージョンに使用できます。ただし、並列演算（プロセッサーの数にかかわらず同じ数値結果が得られる）は流入条件では保証されません。
条件に関係するパートに属する各流入粒子は、同じ質量m_p（パートに付属する形状プロパティで定義）を持っている必要があります。
このパートに属する粒子は、次の式で表されるように、時間tの経過ごとにサーフェスセグメントの中心に流入します：(1)
$m_{p} \geq \int_{t_{l a s t}}^{t} ρ (t) \cdot S_{i} \cdot v (t) d t$

ここで、

S_i

セグメントの面積

$ρ (t)$ および $v (t)$

流入材料の密度および速度（行2および3）

t_last

このセグメントへの最後の流入時間

規則的サーフェスメッシュを使用することを推奨します。
このパートに属する非アクティブな粒子を流入に使用できない場合はプログラムが停止するため、ユーザーはこのパートに対して非アクティブな粒子のより大きなセットを提供する必要があります。
条件に関係するパートに属する粒子がサーフェスの正の側でDist以内にある場合、その速度は行5で指定されたデータに対して設定されます。
fct_ID_r = 0の場合、流入粒子の密度は下記に設定されます： (2)
$ρ_{a} = F s c a l e_{r}$

それ以外の場合は、(3)
$ρ_{a} = F s c a l e_{_{r}} \cdot f_{r} (t)$
fct_ID_E = 0の場合、流入粒子の体積単位あたりのエネルギーは $E_{a} = F s c a l e_{E}$ に設定されます。
それ以外の場合は、(4)
$E_{a} = F s c a l e_{E} \cdot f_{E} (t)$
条件に関係するパートに属する粒子がサーフェスの負の側でDist以内にある場合、その内圧は行6で指定されたデータに対して設定されます。
流出しない粒子と相互作用しない場合、粒子は非アクティブになります。
fct_ID_P = 0の場合、流出粒子の内圧は、流出サーフェスより上にある最も近い粒子の内圧に設定されます。
その他の場合は、下記に設定されます：(5)
$F s c a l e_{P} \cdot f_{P} (t)$
この条件に関係するパートに属する粒子がサーフェスの負の側でDist以内の距離にある場合、その内圧は以下の式に基づいて設定されます：
(6)
$\frac{\partial P}{\partial t} = ρ c \frac{\partial V_{n}}{\partial t} + c \frac{(P_{\infty} - P)}{2 l_{c}}$
fct_ID_P = 0の場合、遠距離場の圧力 $P_{\infty}$ はFscale_Pに設定されます。
その他の場合は、Fscale_Pf_P(t)に設定されます。
$l_{c}$ は特性長で、これを使用してカットオフ周波数 $f_{c}$ を次のように計算できます：
(7)
$f_{c} = \frac{c}{4 \cdot π \cdot l_{c}}$
Itype = 2、3、または4の場合、サーフェスは、メッシュサーフェス（surf_IDD > 0）、3つの節点（node_ID₁ > 0、node_ID₂ > 0、およびnode_ID₃ > 0）、または3つの節点の座標（M、M1、およびM2）により定義できます。

図 3.
Itype = 2、3、または4、かつサーフェスが3つの座標で定義されている場合、そのサーフェスは固定されます。サーフェスがサーフェスIDまたは3つの節点で定義されている場合、そのサーフェスはシェル要素または節点の変位に従って動きます。
Itype = 2、3、または4の場合、そのサーフェスを通る質量合計の計算が自動的に行われ、/TH/SPH_FLOWを使用してプロットすることができます。

/SPH/INOUT

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