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軸対称な超音速流れとマクスウェル滑りモデル

更新:2018/12/17
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/compressible/rhoCentralFoam/biconic25-55Run35

概要

超音速の空気の流れが斜めに壁にぶつかる様子を0.001秒間だけ計算します。

領域 freestream から 2713 m/s で気体が流入し、領域 outlet から流出します。領域 cone は壁です。下図の辺 A の部分のみ厚みがなく、解析領域全体はウェッジ(くさび)型をしています。

モデル形状 モデル形状

領域 cone の壁には面の温度や曲率に応じた複数の滑り状態を表現できるマクスウェル滑りモデルを使用します。

乱流モデルは使用せず、ウェッジの周方向は1メッシュとして疑似2次元として計算を行います。また初期条件として収束済みの解を使用します。

メッシュは以下の通りで、メッシュ数は32385です。

メッシュ メッシュ
領域 outlet と領域 cone の結合部付近のメッシュ 領域 outlet と領域 cone の結合部付近のメッシュ

計算結果は以下の通りです。

最終時刻での流速(U) 最終時刻での流速(U)
最終時刻での圧力(p) 最終時刻での圧力(p)

単一の領域 cone 上で滑り状態が不連続に変化していることがわかります。

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/compressible/rhoCentralFoam/biconic25-55Run35 biconic25-55Run35
cd biconic25-55Run35

blockMesh
datToFoam grid256.dat

# 短いエッジを縮退させてライン内のエッジと結合
CONST="constant"
cat $CONST/pointsHeader $CONST/points.tmp > $CONST/polyMesh/points
collapseEdges -overwrite

# 境界条件のパッチタイプをウェッジへ変更
mv $CONST/polyMesh/boundary $CONST/polyMesh/boundary.bak
sed -f $CONST/wedgeScr $CONST/polyMesh/boundary.bak > $CONST/polyMesh/boundary
rm $CONST/polyMesh/boundary.bak

rhoCentralFoam

paraFoam

計算時間

25分09.86秒 ※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-8700 CPU @ 3.20GHz 3.19GHz

参照