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回転・揺動する角柱内での液体撹拌

更新:2017/7/28
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/multiphase/interDyMFoam/ras/testTubeMixer

概要

解析モデル(角柱と液面) 解析モデル(角柱と液面)

メッシュ移動機能を使用して揺れる角柱の中に入った水の動きの解析を1秒分、行います。角柱の動きは2種類の動きを重ね合わせて定義します。

水、空気の各相の物性はファイル constant/transportProperties で指定しています。

メッシュの移動はファイル constant/dynamicMeshDict で以下の様に指定します。

dynamicFvMesh   solidBodyMotionFvMesh;
solidBodyMotionFvMeshCoeffs
{
    solidBodyMotionFunction multiMotion;
    multiMotionCoeffs
    {
        // Z軸周りの回転
        rotatingTable
        {
            solidBodyMotionFunction rotatingMotion;
            rotatingMotionCoeffs
            {
                origin          (0 0.1 0);
                axis            (0 0 1);
                omega           6.2832; // rad/秒
            }
        }
        // Z軸周りの回転中の揺動
        rotatingBox
        {
            solidBodyMotionFunction oscillatingRotatingMotion;
            oscillatingRotatingMotionCoeffs
            {
                origin          (0 0 0);
                omega           40;         // rad/秒
                amplitude       (45 0 0);   // 最大傾き 45 度
            }
        }
    }
}

メッシュは以下の通りで、メッシュ数は1250です。

メッシュ メッシュ

計算結果は以下の通りです。

液相 water の界面
初期時刻での液相 water の界面 初期時刻での液相 water の界面
最終時刻での液相 water の界面 最終時刻での液相 water の界面

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/multiphase/interDyMFoam/ras/testTubeMixer testTubeMixer
cd testTubeMixer

blockMesh
cp 0/alpha.water.orig 0/alpha.water
setFields
interDyMFoam

# 3次元描画
paraFoam

計算時間

54.12秒 ※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz

参照