　ダウンロードしたkarman_1.zipを右クリックしてから「全て展開」とすると、モデルデータが収納されたbkupフォルダ、計算結果が収納されたdumpフォルダ、画像データが収納されたfigsフォルダが出来上がります。円柱周りの流れを計算するには、bkupフォルダ内のbc.bmpとgrid.txtファイルで、flowsquare.exeの隣の同名のファイルを上書きして、Flowsquareを起動して、本連載第1回で説明した方法に従ってシミュレーションしてみてください。

　解析モードで計算結果だけを見る場合は、Flowsquareを起動して、プロジェクト名入力画面で、「karman_1 －a」と入力し、計算結果を読み取ります。前回のオリフィス流れの解析と同様に、円柱周りの流れの解析においても、正しい解析を行うには、十分に大きな解析空間を持たせる必要があります（円柱前方には円柱直径の10倍以上、円柱後方には円柱直径の20倍以上、主流と直角方向には円柱直径の10倍以上が目安となります）。ただし、これらの条件を満足するようにモデルを作成するとFlowsquareでは、膨大な計算時間が必要となるため、便宜上、円柱付近の空間だけをモデルとしています。実務で用いるような解析を行う際は、十分な解析空間を設けるようにしてください。

　図1と図2はfigsフォルダ内の画像ファイルを表示したもので、0.01秒ほど異なった時点での流れの様子です。

図1：円柱周りの流れ（0.95秒）

図2：円柱周りの流れ（0.96秒）

　図の灰色の部分が円柱で、流れについては、青色から赤色ほど流速が大きいことを示す速度コンターを表示しています。図を見ると円柱後方に流速の遅い部分が発生し、中心線に向かう方向に渦を描いていることが分かります。これがカルマン渦で、図1と図2を比較すると、渦の位置が上下に変化していることが分かります。つまり、円柱後方には、上から下へあるいは下から上へと、交互に渦が発生します。発生した渦は運動量を持っているため、円柱には反作用として渦の発生向きと逆向きに力が加わります。そのため、円柱には上から下へあるいは、下から上に向かう力が交互に働きます。

　以下は画像をつないで動画にしたものです。