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水柱への空気の吹込み(層流、IATEモデル)

更新:2017/7/28
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/multiphase/twoPhaseEulerFoam/laminar/bubbleColumnIATE

概要

解析モデル 解析モデル

水柱への空気の混合解析を100秒分、行います。水柱の下部の領域 inlet から流速 (0, 0.1, 0) m/s で空気が流入し、領域 outlet から流出します。領域 inlet では水と空気は1対1の割合であるとします。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。

air、water の各相の物性はファイル constant/phaseProperties、constant/thermophysicalProperties.air、constant/thermophysicalProperties.water で設定されています。

また気泡の直径は IATE(Interfacial Area Transport Equation)モデルに基づいて計算されます。モデルの各パラメーターはファイル constant/phaseProperties で以下の様に指定されます。

air
{
    diameterModel   IATE;
    IATECoeffs
    {
        dMax 1e-2;
        dMin 1e-4;
        residualAlpha 1e-6;
        sources
        (
            wakeEntrainmentCoalescence
            {
                Cwe         0.002;
            }
            randomCoalescence
            {
                Crc         0.04;
                C           3;
                alphaMax    0.75;
            }
            turbulentBreakUp
            {
                Cti         0.085;
                WeCr        6;
            }
        );
    }
    residualAlpha   1e-6;
}	

メッシュは以下の通りで、メッシュ数は1875です。

メッシュ メッシュ

計算結果は以下の通りです。

気相 air の体積率(alpha.air)
最終時刻での気相 air の体積率(alpha.air) 最終時刻での気相 air の体積率(alpha.air)

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/multiphase/twoPhaseEulerFoam/laminar/bubbleColumnIATE bubbleColumnIATE
cd bubbleColumnIATE

blockMesh

setFields
twoPhaseEulerFoam

paraFoam

計算時間

15分28.42秒 ※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz

参照