CAE-Yokohama_20260822A

basilisk を使用してみた ・なぜ興味を持ったか yotakagi77さん Qiita “GerrisをUbuntuにインストール”（2021年10月23日) moritam51さん 第88回オープンCAE勉強会@関西（2022年2月5日） Basiliskによる軸対称milkCrown解析 （Openscc) #staggered grid 使用 my first CFD 任意形状への対応で挫折 VOF、IBM (Immersed Boundary Method) との親和性 詳細なウェッブサイト https://basilisk.fr 第20回OpenCAE勉強会＠横浜 2026/08/22A 1

• https://basilisk.fr

Basilisk 開発者 Stéphane Popinet Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Institut Jean le Rond d’Alembert、ソルボンヌ大学 有限差分法 PDEソルバー、staggered grid 前身ソフト gerris 特徴 VOFに強い 層流 ソース(C) 公開、研究者用コード 研究グループで使用したコード＆開発中のコード (sandbox) UGM … 2023, 2025, 2027? 2

インストール インストールページ https://basilisk.fr/src/INSTALL インストールディレクトリー basilisk |-- src |-- ライブラリー *.h | ユーティリティー |-- example 例題 *.c |-- test サンプル *.c |-- tutorial 練習、ユーザー問題 ・ インストールされるプログラム Basilisk C； basilisk 専用プレコンパイラ 起動コマンド ｑcc (プレコンパイル → C） 3

解析実行のあらまし １．個別問題向きのソース（*.c) を作成 形状設定＆格子形成 初期条件 境界条件 デフォールトはノイマン＆フリースリップ 実行のコントロール（出力、終了判定） ２．コンパイル（ｑcc、 executable; ex. bump） make を使って簡易化可能 (所要オプション付加) ３．実行 ./bump > out.ppm 2> log y 解析領域 （デフォールト） 1 0 1 x 4

チュートリアル問題
＊サンブナン（浅水波方程式）の解析 ２D
#include “saint-venant.h” サン-ブナン方程式の
ライブラリー
ソルバーを使用する
#define LEVEL 8

メッシュの分解能 ２＾８
（ほかに境界条件等）

～Events（次頁）～

解析のコントロール,出力
等など

int main() {
origin (-0.5, -0.5);
init_grid (1 << LEVEL);
run();
}

原点の移動 （スケール）
メッシュ生成
実行

ほかに、物性値等のパラメータも設定
5

チュートリアル問題 結果 ＊mesh adaption の設定 event adapt (i++) { adapt_wavelet ({h}, (double []){4e-3}, maxlevel = LEVEL); } 水深 格子サイズ ppm → mp4 変換済 6

ライブラリーと関数の調べ方 ・ ライブラリーと関数のマニュアル reference manual 的なものはない website にソースコードと説明 サイト内検索機能 → 使用例、機能、引数、デフォールト値 srcディレクトリー grep “output_ppm” *.h ライブラリー（ソルバーとユーティリティー） saint-venant.h、 navier-stokes/centered.h two-phase.h、 two-phase-clsvof.h two-phase-levelset.h utils.h、 output.h、 view.h、lambda2.h 等 例えば、output.h で定義されている関数 output_field、output_metrix、output_ppm 等 7

例１静止液滴（無重力) ｔest/ｒising.c を修正 scale SCALE 0.01、0.001、0.0001 m (直径 2., 0.2, 0.02mm) 0.2*scale y scale x 空気 密度 1.2kg/m３、 粘度 1.6E-5 Pas 水 密度1000kg/m３、粘度 0.001 Pas 表面張力係数 σ= 0.071 N/m 重力加速度 g = 0 m/s２ メッシュ分割 LEVEL ６，７，８（64,128, 256) 液滴 13, 25, 51 8

静止液滴の解析結果（VOF値） SCALE = ０.００１ LEVEL ８ 51/256 ７ ６ 21/128 13/64 PPM → MP4 9

Spurious Current の変動 SCALE= ０.００１， LEVEL＝８ Time [0.0、0.01] 0.0001 10

Spurious Current の変動 SCALE= ０.００１， LEVEL＝７ Time [0.0、0.01] 0.0001 11

Spurious Current の変動 SCALE= ０.００１，LEVEL＝６ Time [0.0、0.01] 0.0001 12

Adaptive Mesh(VOF) LEVEL ８ Adapted(６～８） PPM → MP4 13

静止液滴の解析結果 LEVELの変動 メッシュ分割（瞬間値） 14

Spurious Current の変動 SCALE= ０.０１， LEVEL＝６ Time [0.0、0.1] 0.001 scale；0.1 15

Spurious Current の変動 SCALE= ０.０００１， LEVEL＝８ Time [0.0、0.001] 0.00001 scale；0.001 16

纏め ・ basilisk を Ubuntu24（virtual）にインストール Example, Test の例題を実行 ・ インストールとチュートリアル以外、マニュアルはない 例題とライブラリーのソースコードが web で解説されている 関数の内容や引数の意味が簡単にわかるわけではない sandbox 検討中の拡張機能、検討中の問題 ・空気中の浮遊液滴 直径0.2mm以下で spurious current よる液滴の揺動が 顕著 自由落下の軌道に影響 17