最新版のOpenFOAM（2.3.x）の標準チュートリアルの全ケースを実行した結果の中から、計算時間が前ヴァージョン（2.2.x）と大きく違ったケースについて検証した結果の第6弾です。

計算時間の内訳分析

これらのケースの計算時間について、ログファイルを分析（foamSolverSweep）すると、以下のようになりました。

計算ステップ数は同じなのに、計算時間が大きく異なっており、かつ増えている点は気がかりです。

計算結果を見れば納得

左側の旧ヴァージョンでは、粒子の排出が急速に進行しており、粒子間の相互作用の計算量そのものが少なくなっている、ということでしたね。しかも粒子の減少の仕方に所々異常な振る舞い（瞬間的な減少）が見られます。しかるに右側の新ヴァージョンではほぼ一定量が徐々に減少していくという、まぁ自然な挙動です。

ケースファイルの変化点

そこでケースファイルの変化点を調べてみると、kinematicCloudPropertiesに若干の相違があったものの、本質的な違いとも思われませんでした。

検証計算

念の為、これらもケースファイルを新旧入れ替えて、計算をやり直してみました。

• 2.2.x(w/23sys)—2.3.ｘのケースファイルを使って、2.2.ｘにて計算
• 2.3.x(w/22sys)—2.2.ｘのケースファイルを使って、2.3.ｘにて計算

計算時間、計算結果ともに、ケースファイル（kinematicCloudProperties）の相違による違いはあるものの、やはりその差は僅か・・・といったところでしょうか。

結論（わかったことと所感）

計算速度が遅くなったということではなく、ちゃんと計算できるようになった・・・と見るべきでしょうね。

ちなみに、新ヴァージョンのリリースノート中、Discrete Particle Modellingやら、Physical Modellingあたりに、Particle関連の更新内容が記されていますが、本ケースでどの効能が現れることになったとかは、浅学にして不明です。

最新版のOpenFOAM（2.3.x）の標準チュートリアルの全ケースを実行した結果の中から、計算時間が前ヴァージョン（2.2.x）と大きく違ったケースについて検証した結果の第5弾です。

計算時間の内訳分析

これらのケースの計算時間について、ログファイルを分析（foamSolverSweep）すると、以下のようになりました。

計算ステップ数が増えたのにも拘らず、計算時間が大きく減少しています。

計算結果も良くなった！

本チュートリアルは場の計算ではなくて、単一要素にて反応計算を行い、chemkinの式と比較していますが、明らかに精度が良くなっていることが判ります。

ケースファイルの変化点

ケースファイルの変化点を調べてみると、chemistoryPropertiesにありました。odeCoefs のsolverが、SIBXからseulexに変更されているあたりが気になります。

検証計算

これらもケースファイルを新旧入れ替えて、計算をやり直してみました。

• 2.2.x(w/23sys)—2.3.ｘのケースファイルを使って、2.2.ｘにて計算
• 2.3.x(w/22sys)—2.2.ｘのケースファイルを使って、2.3.ｘにて計算

2.2.x(w/23sys)で計算不能、つまりsolver：seulexというのは今回のヴァージョンで新しく登場したものだということです。

しかも、2.3.x(w/22sys)つまり旧ヴァージョンと同一設定で計算しても計算時間が減少しており、かつ計算精度も向上（下図参照）していることがわかりました。

結論（わかったことと所感）

本チュートリアルでは、ヴァージョンアップによって明らかな性能向上（速度・精度アップ）が見られました。

当初、新ヴァージョンのリリースノートを見ていても、よく判らなかったのですが、先日の勉強会でTMさんからちゃんと書いてあるよと教えていただき、調べなおしたら、確かにNumerical MethodsのOrdinary Differential Equation Solversのセクションに記してありました・・・が、チュートリアルケース名が例示されていなかったので気づきませんでした・・・（例示してくれよ！）ということです。

最新版のOpenFOAM（2.3.x）の標準チュートリアルの全ケースを実行した結果の中から、計算時間が前ヴァージョン（2.2.x）と大きく違ったケースについて検証した結果の第4弾です。

計算結果は大体同じ

速度分布などの結果（下図）は大体同じですが、微妙な分布の違いは認められます。まぁ非定常計算なので、このくらいの違いはあっても・・・の感。

計算時間の内訳分析

これらのケースの計算時間について、ログファイルを分析（foamSolverSweep）すると、以下のようになりました。

計算ステップ数はあまり違わないのに、計算時間が大きく異なっています。その要因は圧力計算の回数が約1/4とかなり少なくなっていることが考えられます。ただ、この減少割合は、先に調べたsimpleFoam/pitzDaily,pitzDailyExptInletの例に比べて、それほどではありません。

ケースファイルの変化点

そこでケースファイルの変化点を調べてみるとfvSolutionに変化点がありましたが、ここではsimpleFoam/pitzDaily,pitzDailyExptInletの場合ほどにはドラスティックなものではなさそうです。

あと、もう１点。本ケースでは対称境界を使用しているのですが、その書式が変更になったようです。

検証計算

fvSolutionの変化は、先に調べたsimpleFoam/pitzDaily,pitzDailyExptInletの例に比べてさほどドラスティックではありませんでしたが、これらもケースファイルを新旧入れ替えて、計算をやり直してみました。

• 2.2.x(w/23sys)—2.3.ｘのケースファイルを使って、2.2.ｘにて計算
• 2.3.x(w/22sys)—2.2.ｘのケースファイルを使って、2.3.ｘにて計算

ただし、対称境界の書式についてはヴァージョン互換性がないので、この部分だけはヴァージョンに合わせて手修正しました。

結論（わかったことと所感）

計算時間についてはほぼ予想通りの結果となりましたが、計算結果については何とも微妙です。

つまり計算速度の差はsimpleFoam/pitzDaily,pitzDailyExptInletの例と同じで、ソルバーの性能が変化したからということではなく、ケースファイルの解法パラメタの設定（fvSolution）が変更されたからに他なりません。

ただ、追加で（ケースファイルを入れ替えて）計算した結果は、かなり異なっているようにも見受けられ、その違いをfvSolution,対称境界あるいはヴァージョンの違いでもってしても、何とも説明できません（たとえば中段の２つの結果を入れ替えてみればfvSolutionの違いと説明できそうですが・・・）。

これらの結果をあえて説明するなら、４つの結果は２つのパターンに分類できそうに見受けられてしまいますが、たまたまそう見えるだけで、４つとも微妙に異なっていると解釈すべき・・・なのかなぁ？

最新版のOpenFOAM（2.3.x）の標準チュートリアルの全ケースを実行した結果の中から、計算時間が前ヴァージョン（2.2.x）と大きく違ったケースについて検証した結果の第3弾です。

計算結果はほとんど同じ

速度分布などの結果（下図）はほとんど同じですが、定常解に達するまでのステップ数がわずかに異なっています。

計算時間の内訳分析

これらのケースの計算時間について、ログファイルを分析（foamSolverSweep）すると、以下のようになりました。

計算ステップ数はあまり違わないのに、計算時間が大きく異なっています。その要因は圧力計算の回数が大幅に少なくなっていることが考えられます。

ケースファイルの変化点

そこでケースファイルの変化点を調べてみると・・・案の定でした。fvSolution で、圧力方程式のsolverが、PCGからGAMGに変更されておりました。

検証計算

問題はGAMGは2.3.ｘで使えるようになったという代物ではないということです。ということは、2.2.xで、新しいケースファイルを使ってやれば【2.2.x(w/23sys)】、また逆に、2.3.ｘで古いケースファイルを使ってやれば【2.3.x(w/22sys)】、同等の結果になることが予想されるので、これらを追加計算してみました。

結論（わかったことと所感）

結果は予想した通りで、計算速度の差はソルバーの性能が変化したからということではなく、ケースファイルの解法パラメタの設定（fvSolution）が変更されたからに他なりません。

では、何故かような変更がなされたか？　今更の感はありますが、古くからのチュートリアルケースも地道に見直して、より実用的なパラメタセットに変更しているんだろうな・・・と好意的に解釈してあげたいものです。