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2種類の液体によるダム・ブレイク

更新:2017/7/1
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/multiphase/interMixingFoam/laminar/damBreak

概要

2種類の液体によるダム・ブレイク問題を2秒分、解きます。Z 方向は1メッシュとして2次元問題として計算を行います。

初期状態で液相 water、other 、気相 air は下図の様な配置であるとします。

境界領域(下側) 解析モデル

それぞれの相 air、other、water の物性、相の間の相互作用はファイル constant/transportProperties で以下の様に指定します。

phases (air other water);
air
{
    transportModel  Newtonian;
    nu              [0 2 -1 0 0 0 0] 1.48e-05;
    rho             [1 -3 0 0 0 0 0] 1;
}
other
{
    transportModel  Newtonian;
    nu              [0 2 -1 0 0 0 0]  1e-6;
    rho             [1 -3 0 0 0 0 0] 1010;
}
water
{
    transportModel  Newtonian;
    nu              [0 2 -1 0 0 0 0]  1e-6;
    rho             [1 -3 0 0 0 0 0] 1000;
}

// 表面張力係数
sigma12           sigma12 [1 0 -2 0 0 0 0] 0.05;
sigma13           sigma13 [1 0 -2 0 0 0 0] 0.04;

// 混和相間の拡散係数
D23               D23   [0 2 -1 0 0 0 0]  3e-09;		

メッシュは以下の通りで、メッシュ数は2268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 の体積率(alpha.water)
液相 other の体積率(alpha.other)
液相 water(alpha.water)と液相 other(alpha.other)の体積率の重ね合わせ
0.5秒での液相 water の体積率(alpha.water) 0.5秒での液相 water の体積率(alpha.water)
0.5秒での液相 other の体積率(alpha.other) 0.5秒での液相 other の体積率(alpha.other)

液相 water、other が混和していることがわかります。

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/multiphase/interMixingFoam/laminar/damBreak damBreak
cd damBreak

blockMesh

cp 0/alpha.air.orig 0/alpha.air
cp 0/alpha.other.orig 0/alpha.other
cp 0/alpha.water.orig 0/alpha.water

setFields
interMixingFoam

paraFoam

計算時間

20.18秒 ※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz