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プロペラ周りの流れ

更新:2017/6/1
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/incompressible/pimpleDyMFoam/propeller

概要

管の中で主流方向を軸として回転するプロペラの周りの流れを0.1秒間分だけ計算します。

モデル モデル

流体は領域 inlet から速度 (0, -5, 0) で流入し、領域 outlet から流出します。プロペラは Y 軸を回転軸として回転速度 158 rad/s で回転します。回転領域、回転軸、回転速度はファイル constant/dynamicMeshDict で以下の様に指定します。

dynamicFvMesh   solidBodyMotionFvMesh;
motionSolverLibs ( "libfvMotionSolvers.so" );
solidBodyMotionFvMeshCoeffs
{
    cellZone        innerCylinderSmall;

    solidBodyMotionFunction  rotatingMotion;
    rotatingMotionCoeffs
    {
        origin      (0 0 0);
        axis        (0 1 0);
        omega       158;
    }
}

ファイル system/controlDict 内でファイル system/forces、ファイル system/surfaces をインクルードすることでそれぞれ「力とモーメント」、「指定面の値」を出力します。

メッシュは以下の通りで、メッシュ数は903254です。

メッシュ メッシュ(全体)
メッシュ(YZ断面) メッシュ(YZ断面)
メッシュ(AMI付近) メッシュ(AMI付近)
メッシュ(プロペラ) メッシュ(プロペラ)

計算結果は以下の通りです。

流速(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)
翼表面の圧力(p) 翼表面の圧力(p)

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/incompressible/pimpleDyMFoam/propeller propeller
cd propeller

cp $FOAM_TUTORIALS/resources/geometry/propellerTip.obj.gz constant/triSurface/

blockMesh
surfaceFeatureExtract
snappyHexMesh -overwrite
renumberMesh -overwrite
rm -rf 0

topoSet -dict system/createInletOutletSets.topoSetDict
createPatch -overwrite

cp -rf 0.orig 0

decomposePar
mpirun -np 4 pimpleDyMFoam -parallel
reconstructPar

paraFoam

計算時間

  • メッシュ作成(シングル):6分2.53秒
  • 解析(4並列):4時間25分34.1秒

※Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz

参照