振動する翼の周りの流れ
ケース
$FOAM_TUTORIALS/incompressible/pimpleDyMFoam/wingMotion
概要
振動する翼の周りの流れを計算します。
処理は以下の様に進みます。
- 3次元メッシュの作成
- 3次元メッシュの1面を押し出して2次元メッシュを作成
- 翼を動かさずに2次元の定常状態を計算
- 定常状態を初期条件として翼を動かして非定常状態を計算
モデル
流体は領域 inlet から速度 (100, 0, 0) m/s で流入し、領域 outlet から流出します。上下の流路壁（領域 topAndBottom）はすべり壁条件のとします。メッシュの移動（6自由度剛体移動）はファイル constant/dynamicMeshDict で指定します。sixDoFRigidBodyMotionCoeffs の patches で移動領域、constraints で拘束条件、restraints でばね条件を設定しています。
メッシュは以下の通りで、メッシュ数は17832です。
メッシュ（全体）
メッシュ（翼付近）
メッシュ（翼先端）
計算結果は以下の通りです。
メッシュの動き
流速（U）
最終時刻での流速（U）
最終時刻での圧力（p）
実行コマンド
cp -r $FOAM_TUTORIALS/incompressible/pimpleDyMFoam/wingMotion wingMotion
cd wingMotion
# 3次元メッシュの作成
cd wingMotion_snappyHexMesh
blockMesh
snappyHexMesh -overwrite
# 2次元メッシュの作成と定常状態の計算
cd ../wingMotion2D_simpleFoam
extrudeMesh
createPatch -overwrite
cp -r 0.orig 0
simpleFoam
# 非定常状態の計算
cd ../wingMotion2D_pimpleDyMFoam
cp -r ../wingMotion2D_simpleFoam/constant/polyMesh constant
cp -r 0.orig 0
mapFields ../wingMotion2D_simpleFoam -sourceTime latestTime -consistent
mv 0/pointDisplacement.unmapped 0/pointDisplacement
decomposePar
mpirun -np 4 pimpleDyMFoam -parallel
reconstructPar
paraFoam
cd wingMotion
# 3次元メッシュの作成
cd wingMotion_snappyHexMesh
blockMesh
snappyHexMesh -overwrite
# 2次元メッシュの作成と定常状態の計算
cd ../wingMotion2D_simpleFoam
extrudeMesh
createPatch -overwrite
cp -r 0.orig 0
simpleFoam
# 非定常状態の計算
cd ../wingMotion2D_pimpleDyMFoam
cp -r ../wingMotion2D_simpleFoam/constant/polyMesh constant
cp -r 0.orig 0
mapFields ../wingMotion2D_simpleFoam -sourceTime latestTime -consistent
mv 0/pointDisplacement.unmapped 0/pointDisplacement
decomposePar
mpirun -np 4 pimpleDyMFoam -parallel
reconstructPar
paraFoam
計算時間
- メッシュ作成（シングル）：24.92秒
- 定常計算（シングル）：68.68秒
- 非定常計算（4並列）：3時間35分27.33秒
※Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz