SRF 機能によるローター

OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/incompressible/SRFPimpleFoam/rotor2D

概要

Z 軸を回転軸として 60 rpm で回転するローターの解析を2秒間分、行います。遠心力、コリオリ力を考慮することで計算領域全体の回転を再現します（SRF 機能）。

ローターの表面（白色部）は滑りなし条件を設定し、Z 方向は1メッシュとして2次元問題としています。

モデル形状 モデル形状

一番外側の領域 freestream （赤色部）には絶対座標系での流速 (1, 0, 0) m/s を指定しています。指定はファイル 0/Urel で行います。

freestream
{
	type            SRFFreestreamVelocity;
	UInf            (1 0 0);
	value           uniform (0 0 0);
}

回転軸、回転数は以下の様にファイル constant/SRFProperties で指定しています 。

SRFModel        rpm;
origin          (0 0 0);
axis            (0 0 1);
rpmCoeffs
{
    rpm             60;
}

乱流モデルには標準 k-ε モデルを使用します。

メッシュは以下の通りで、メッシュ数は2880です。

メッシュ メッシュ

静止系での流速を可視化する場合は ParaView 上で「Properties」タブの「U」にチェックを入れます。時刻0のデータには「U」が無いことに注意してください。

「Properties」タブの「U」にチェック 「U」にチェック

計算結果は以下の通りです。

流れの速さ（U）
最終時刻での流速（U） 最終時刻での流速（U）
最終時刻での圧力（p） 最終時刻での圧力（p）

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/incompressible/SRFPimpleFoam/rotor2D rotor2D
cd rotor2D

m4 < system/blockMeshDict.m4 > system/blockMeshDict
blockMesh

SRFPimpleFoam

paraFoam

計算時間

2分27.52秒　※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz

参照

OpenFOAM －回転領域を含む流体計算 (Rotating Geometry)－, Fumiya Nozaki