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流入分布を指定したバックステップ流れ

更新:2017/6/1
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/incompressible/simpleFoam/pitzDailyExptInlet

概要

流体は指定した分布に従って領域 inlet から流入し、領域 outlet から流出します。流路の壁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。乱流モデルとして標準 k-ε モデルを使用します。

モデル形状 モデル形状

領域 inlet から流入する流速(U)、乱流エネルギー(k)、乱流消失率(ε)の分布は各座標ごとに数値で指定しています。これら分布はディレクトリ constant/boundaryData/inlet 以下のファイルで定義されています。

流入する流速の分布 流入する流速の分布
流入する乱流エネルギーの分布 流入する流速の分布
流入する乱流消失率の分布 流入する流速の分布

定義された分布データを計算で使用するためにファイル 0/U、 0/k、 0/epsilon では領域 inlet のタイプに「timeVaryingMappedFixedValue」を設定します。

メッシュは以下の通りです。

メッシュ メッシュ

streamlines 機能を使用して計算中に流線を描画しています。設定はファイル system/controlDict で行われています。

流線データは時刻ごとにディレクトリ postProcessing/sets/streamLines 以下に vtk 形式のファイルとして保存されます。このファイルを ParaView に読み込むことで流線を可視化できます。

計算した乱流エネルギー、乱流消失率を可視化するために ParaView 上で「Properties」タブの「k」、「epsilon」にチェックを入れます。

「k」、「epsilon」にチェック 「k」、「epsilon」にチェック

計算結果は以下の通りです。

流速(U) 流速(U)
圧力(p) 圧力(p)
乱流エネルギー(k) 乱流エネルギー(k)
乱流消失率(epsilon) 乱流消失率(epsilon)
streamlines 機能による流線 streamlines 機能による流線

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/incompressible/simpleFoam/pitzDailyExptInlet pitzDailyExptInlet
cd pitzDailyExptInlet

blockMesh
simpleFoam

paraFoam

ファイル system/decomposeParDict が用意されているので並列実行も可能です。

cp -r $FOAM_TUTORIALS/incompressible/simpleFoam/pitzDailyExptInlet pitzDailyExptInlet
cd pitzDailyExptInlet

blockMesh
decomposePar
foamJob -parallel simpleFoam
reconstructPar

paraFoam

system/decomposeParDict の設定に従って4並列で並列実行されます。計算はバックグラウンドで行われ、実行ログはファイル「log」に出力されます。

計算時間

25.88秒(シングル)

14.49秒(4並列)

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

参照