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複数の固体・流体の間の熱伝達(snappyHexMesh)

更新:2017/6/1
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/heatTransfer/chtMultiRegionFoam/snappysnappyMultiRegionHeater

概要

空間が固体領域で区切られた様な解析領域を考えます。固体領域底部には発熱体が設定されているとして系全体の温度、流れを0秒から75秒まで計算します。領域は以下の様な5つの部分領域から構成されます。

モデル形状(領域 heater) モデル形状(領域 heater)
モデル形状(領域 leftSolid) モデル形状(領域 leftSolid)
モデル形状(領域 rightSolid) モデル形状(領域 rightSolid)
モデル形状(領域 bottomAir) モデル形状(領域 bottomAir)
モデル形状(領域 topAir) モデル形状(領域 topAir)

領域 topAir では X 最小面から流速 0.1 m/s で空気が流入し、X最大面から流出するものとします。領域 bottomAir は空気が満たされ、空気の流入出は無いものとします。

領域 heater の底面は温度 500 K で固定、それ以外の解析領域外との境界温度は 300 K としています。

解析後、ユーティリティー paraFoam を使用して各部分領域用の .OpenFOAM ファイルを生成します。可視化する場合は ParaView 起動後、メニューの [File]-[Open] から各 .OpenFOAM ファイルを開いて可視化します。

部分領域を全て読み込んだ状態 部分領域を全て読み込んだ状態

メッシュは以下の通りで、全体のメッシュ数は27404です。

メッシュ(領域 heater) メッシュ(領域 heater)
メッシュ(領域 leftSolid) メッシュ(領域 leftSolid)
メッシュ(領域 rightSolid) メッシュ(領域 rightSolid)
メッシュ(領域 bottomAir) メッシュ(領域 bottomAir)
メッシュ(領域 topAir) メッシュ(領域 topAir)

計算結果は以下の通りです。

固体領域の温度(T) 固体領域の温度(T)
XY面での温度(T) XY面での温度(T)
XY面での流速(U) XY面での流速(U)

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/heatTransfer/chtMultiRegionFoam/snappysnappyMultiRegionHeater snappysnappyMultiRegionHeater
cd snappysnappyMultiRegionHeater

blockMesh
surfaceFeatureExtract
snappyHexMesh -overwrite
splitMeshRegions -cellZones -overwrite

rm -f 0*/heater/{nut,alphat,epsilon,k,U,p_rgh}
rm -f 0*/leftSolid/{nut,alphat,epsilon,k,U,p_rgh}
rm -f 0*/rightSolid/{nut,alphat,epsilon,k,U,p_rgh}

changeDictionary -region bottomAir
changeDictionary -region topAir
changeDictionary -region heater
changeDictionary -region leftSolid
changeDictionary -region rightSolid

chtMultiRegionFoam

paraFoam -touchAll
paraFoam

paraFoam コマンドで ParaView が起動した後、メニューの [File]-[Open] から各 .OpenFOAM ファイルを開く必要があります。

計算時間

11分7.3秒 ※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz