SRF 機能による回転ミキサー

更新：2017/6/1

OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/incompressible/SRFSimpleFoam/mixer

概要

円筒内で Z 軸を回転軸として 1000 rpm で回転するミキサーの解析を行います。遠心力、コリオリ力を考慮することで計算領域全体の回転を再現します（SRF 機能）。

流体は領域 inlet（Z最大面）から (0, 0, -10) m/s で流入し、領域 outlet（Z最小面）から流出します。領域 outerWall は静止壁、ミキサー表面（領域 innerWall）はすべりなし壁条件としています。形状の1/4だけモデル化し、分割面（cyclic_half0、cyclic_half1）に周期境界を使用して全体の流れを見積もります。

モデル形状

モデル形状（流れ断面方向）

回転軸、回転数は以下の様にファイル constant/SRFProperties で指定しています。

SRFModel        rpm;
origin          (0 0 0);
axis            (0 0 1);
rpmCoeffs
{
    rpm         1000;
}

回転座標系に対する流速の境界条件をファイル 0/Urel で指定しています。ただし領域 inlet、領域 outerWall に対しては以下の様に SRFVelocity タイプを設定し、「relative no;」として静止座標系での速度を設定しています。

inlet
{
    type            SRFVelocity;
    inletValue      uniform (0 0 -10);
    relative        no;
    value           uniform (0 0 0);
}

outerWall
{
    type            SRFVelocity;
    inletValue      uniform (0 0 0);
    relative        no;
    value           uniform (0 0 0);
}

乱流モデルには k-ω SST モデルを使用します。

メッシュは以下の通りで、メッシュ数は33600です。