メタン、空気の混合燃焼（2次元）

更新：2018/1/18

OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/combustion/reactingFoam/laminar/counterFlowFlame2D

概要

正方形の2次元モデル形状を考え、領域 fuel からメタンを、領域 air から空気（窒素 77 %、酸素 23 %）をそれぞれ流速 0.1 m/s、温度 800 K で流入させて解析領域内で燃焼させます。燃焼後の気体は領域 outlet から解析領域外へ排出されます。解析は 0 秒から 0.5 秒までの非定常解析として行います。

モデル形状

化学種とメタン・酸素による燃焼反応はディレクトリ constant 内のファイル reactions で以下のように定義されています。また各化学種の性質は同じディレクトリのファイル thermo.compressibleGas で定義されています。

species
(
    O2
    H2O
    CH4
    CO2
    N2
);

reactions
{
    methaneReaction
    {
        type     irreversibleArrheniusReaction;
        reaction "CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O";
        A        5.2e16;
        beta     0;
        Ta       14906;
    }
}

これら2つのファイル reactions、thermo.compressibleGas をディレクトリ constant 内のファイル thermophysicalProperties 内で読み込むことで設定が行われます。

メッシュは以下の通りです。