高速で移動する円錐台形ピストンの周りの流れ（中心-風上スキーム、密度ベースソルバー）

更新：2018/11/26

OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/compressible/rhoCentralDyMFoam/movingCone

概要

円筒管の中で移動する円錐台形のピストンの周りの流れを計算します。計算は円筒の一部をくさび形に1メッシュ分だけ切り出した簡易モデルで行います。

計算は中心-風上スキームに基づいた密度ベースソルバーで行われます。従って質量保存の精度が比較的高く、衝撃波などの非線形波動を精度良く計算することができます。

モデル

領域 left は流体の流入出ができる様に開放されていてるものとし、円筒表面はすべりなし壁条件、ピストン表面（領域 movingWall）は流速 (0, 0, 0) に固定します。ピストンは 160 m/s で領域 left から領域 fixedWall に向かって移動していくものとします。メッシュの動きはファイル constant/dynamicMeshDict、0/pointMotionUx で以下の様に指定します。

dynamicFvMesh   dynamicMotionSolverFvMesh;
motionSolverLibs ( "libfvMotionSolvers.so" );
solver          velocityComponentLaplacian;
velocityComponentLaplacianCoeffs
{
	component       x;
	diffusivity     directional (1 200 0);
}

ファイル constant/dynamicMeshDict

dimensions      [0 1 -1 0 0 0 0];
internalField   uniform 0;
boundaryField
{
	movingWall
	{
		type            uniformFixedValue;
		uniformValue    constant 160;
	}
	farFieldMoving
	{
		type            slip;
	}
	fixedWall
	{
		type            uniformFixedValue;
		uniformValue    constant 0;
	}
	left
	{
		type            uniformFixedValue;
		uniformValue    constant 0;
	}
	farField
	{
		type            slip;
	}
	back
	{
		type            wedge;
	}
	front
	{
		type            wedge;
	}
}

ファイル 0/pointMotionUx

メッシュは以下の通りです。