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2種類の液体の混合

更新:2017/7/10
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/multiphase/twoLiquidMixingFoam/lockExchange

概要

分離された、密度の異なる2種類の液体が混合される様子を10秒分だけ解析します。解析領域への流体の流入出は無いものとし、境界の壁はすべり壁とします。また 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。

解析モデル 解析モデル

重力加速度はファイル constant/g で以下のように Y 軸負方向に設定します。

dimensions      [0 1 -2 0 0 0 0];
value           (0 -9.81 0);

各相の物性はファイル constant/transportProperties で以下の様に設定します。ここで nu は動粘性係数(m2/s)、rho は密度(kg/m3)です。

Dab           [0 2 -1 0 0 0 0]    1e-06;
alphatab      [0 0 0 0 0 0 0]     1;

phases (sludge water);

sludge
{
    transportModel  Newtonian;
    nu              [0 2 -1 0 0 0 0] 1e-06;
    rho             [1 -3 0 0 0 0 0] 1000;
}

water
{
    transportModel  Newtonian;
    nu              [0 2 -1 0 0 0 0] 1e-06;
    rho             [1 -3 0 0 0 0 0] 990;
}

メッシュは以下の通りで、メッシュ数は8000です。

メッシュ メッシュ

計算結果は以下の通りです。

相 sludge の体積率(alpha.sludge)
初期時刻での相 sludge の体積率(alpha.sludge) 初期時刻での相 sludge の体積率(alpha.sludge)
最終時刻での相 sludge の体積率(alpha.sludge) 最終時刻での相 sludge の体積率(alpha.sludge)

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/multiphase/twoLiquidMixingFoam/lockExchange lockExchange
cd lockExchange

rm -rf 0
cp -r 0.orig 0

blockMesh
setFields

twoLiquidMixingFoam

paraFoam

計算時間

53.43秒 ※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz