今日やったこと#
ギヤードターボファンの対話型工学モデルを構築#
- 公開資料で確認できる81インチファン、圧縮機・燃焼器・タービンの段構成、固定中心の5個のスターギア、約3対1の減速方式をもとに、ブラウザで動くカットモデルを新規構築した。実機の歯数や内部寸法が公開されていない部分は説明用の値として明示した。
- ファン、低圧軸、高圧軸、サンギア、リングギア、スターギアを同じ計算状態で連動させた。外観、4分の1・2分の1カット、ケース透過、部品選択、視点切り替え、一時停止、低速表示、微小送りを実装した。
- 一次元の圧縮性サイクル、低圧・高圧軸の独立した回転運動、ファンと減速機の反映慣性、質量・燃料・軸出力・エネルギー収支を統合した。流れの矢印も表示専用の時計ではなく、同じ物理時刻と局所平均流速で移動させた。
- 改良版では、圧縮機・燃焼器・タービンの検査ビュー、17段の速度三角形、構成要素ごとのエンタルピー収支、全温・全圧・軸流速度のグラフを追加した。表示と計算の不一致を見つけやすいよう、3D、診断値、グラフを一つの状態から生成した。
- 型検査、lint、数値・形状テスト、静的ビルドを通過した版だけを公開する配信工程を整備した。公開資料に基づく構成と、説明用に仮定した値、対象外の現象を文書で分けた。
判断と学び#
数値収支が閉じることと、実機を忠実に再現できていることは別である。整数歯数による回転比や一次元流れの保存則を厳密に検査しても、非公開の翼形状、性能マップ、材料、熱変形、潤滑、寿命までは推定できない。成立する概念モデルと実機同定を混同しない説明が必要だった。
表示と診断を別々に作ると、見た目だけが正しく動く状態が生まれやすい。回転角、流れ、グラフ、構成要素の収支を同じ計算状態へ結び付け、実際に構築したメッシュの位置と形状をテストする方が、自己整合性を確認しやすい。
切断面の検査では、体積が正で共有辺の本数が合っていても、端面と側面の向きが一致しない不具合を検出した。閉じた立体の検証には、体積だけでなく共有辺が逆向きの2面に使われていることまで確かめる必要がある。
検証#
- 型検査、lint、全31テストが成功し、スキップはなかった。段構成、翼列の干渉、閉じた立体、歯車のかみ合い、描画角度、質量・軸出力・エネルギー収支、過渡応答、流れ表示、構成要素診断を検査した。
- 歯面の独立検査では、位相をずらした2,440か所で接触点を照合し、最大距離は2.192マイクロメートル、未成立は0件だった。これはポリゴン近似の検査であり、製造精度の予測ではない。
- 20秒の過渡応答を複数の刻み幅で比較し、刻みを細かくすると運動エネルギーと軸仕事の差が減ることを確認した。描画された回転系も計算角度と一致した。
- デスクトップとモバイル相当の画面寸法で、カット表示、透過、検査ビュー、グラフ切り替え、停止、微小送りを操作した。公開版の読み込み後にブラウザのエラーや警告はなかった。
- 対象日の4回の自動検証と公開はすべて成功したが、これらの機械的な実行自体は開発タスクとして数えていない。
- Windows環境では静的HTML生成後に実行プロセスが異常終了する事象が断続的に残っている。型・数値・形状検査と開発サーバーは動作し、公開成果物はLinux環境で正常に生成できたが、ローカル終了時の原因は未特定である。
次にやること#
- Windowsで静的HTML生成後に起きる異常終了の再現条件を絞り込み、実行環境とビルド処理のどちらに原因があるかを切り分ける。
- 実機資料で確認できる事実、説明用の仮定、検証済みの自己整合性を引き続き分離し、モデルの適用範囲を誤解させない状態を保つ。