CFD / Boundary layer meshing

CFD境界層メッシュとは。First Layer・Growth・Layersをどう決めるか

境界層メッシュは、壁面近傍の急な速度・温度勾配を解像するための局所メッシュです。Coreform Cubitでは、first row、growth factor、number of layersなどを指定し、2Dではcurve、3Dではsurfaceを起点として境界層を定義できます。

Core parameters

境界層は「最初の高さ・成長率・層数」のセットで考える

Coreform Cubit 2026.8のBoundary Layer Meshingでは、最初の層高さ、Growth Factor、Number of Layersを中心に定義します。Height、Growth、Layers、Depthのうち指定関係にも制約があるため、単独パラメータではなく層全体の厚さを見ながら設計します。

First row

壁面に最も近い層の高さ

壁面直近の解像度を決めます。CFDでは目標y+、乱流モデル、wall treatment、流体物性、代表速度などから必要寸法を決めるため、普遍的な一つの値はありません。

Growth factor

外側へどの程度ずつ厚くするか

隣接層の厚さの増加率です。急激すぎる成長は要素形状や解像度変化を悪化させる可能性があるため、周囲のボリュームメッシュとの接続まで確認します。

Layers

何層で壁面近傍を覆うか

層数はfirst rowとgrowthと合わせて総厚さを決めます。境界層領域をどこまで直接解像するかを、解析モデルと収束性から決めます。

Cubit 2026.8

複数のmeshing schemeと組み合わせられる

Coreform Cubitの公式Helpでは、boundary layerはTriMesh、Pave、Map、Submap、Sweep、TetMeshでサポートされています。ただし、すべてのschemeや3D intersection topologyの組み合わせが使えるわけではなく、未対応の組み合わせでは境界層がmesh generationで無視される場合があります。

したがって「境界層を設定した」だけで完了とせず、生成後に層が実際に入ったか、交差部が意図どおりか、品質指標と最終解析結果が収束するかを確認します。

CFD workflow

壁面物理 → First Layer → Growth → Layers → 外側メッシュ → 解析確認

CAEメッシャー側の操作だけでなく、ソルバー側の壁面モデルと整合させることが重要です。

1. 物理モデルを先に決める

乱流モデル、wall functionの有無、目標y+などを決め、first layer heightの根拠を作ります。

2. 接続と品質を見る

境界層から外側のmeshへ無理なく遷移しているか、過度の歪みや局所的な粗密差がないかを確認します。

3. 解析結果で検証する

圧力損失、壁面せん断、熱流束など対象量についてメッシュ感度を取り、設定が十分か確認します。

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