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周期境界での乱流の直接計算

更新:2017/6/1
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/DNS/dnsFoam/boxTurb16

概要

6面ともが周期境界であるような立方体内の流れを乱流モデルを使用せずに10秒後まで解きます。ユーティリティー boxTurb で生成した乱流を初期条件とし、計算後にユーティリティー postProcess を使用してエントロフィー\mathcal{E}(\mathbf{u})  \equiv  \int_{S} (\nabla \times \mathbf u)^{2}dSを計算します。

メッシュ、初期条件は以下の通りです。メッシュは X、Y、Z のそれぞれの方向に16等分されています。

メッシュ メッシュ
流速の初期条件(U) 流速(U)の初期条件

ポテンシャル流れ計算後、別途、エントロフィーを計算して出力しています。エントロフィーを可視化する場合は ParaView 上で「Properties」タブの「enstrophy」にチェックを入れます。

「enstrophy」にチェック 「enstrophy」にチェック

計算結果は以下の通りです。

流速の絶対値(U)
10秒での流速の絶対値(U) 10秒での流速の絶対値(U)
10秒での圧力(p) 10秒での圧力(p)
10秒でのエントロフィー 10秒でのエントロフィー

境界面は全て周期境界なので系全体で運動量が保存され、流れは減衰しません。

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/DNS/dnsFoam/boxTurb16 boxTurb16
cd boxTurb16

blockMesh
boxTurb
dnsFoam
postProcess -func enstrophy

paraFoam

boxTurb で初期条件が生成され、postProcess でエントロフィーが計算されます。

計算時間

--- ※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz

参照