ヘプタンの噴霧と燃焼

更新：2018/3/9

OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/lagrangian/sprayFoam/aachenBomb

概要

温度800 K の空気中に液体のヘプタン（C₇H₁₆）を噴霧し、自然発火、燃焼させた場合の様子を解析します。

モデル形状

噴霧は位置 (0, 0.0995, 0) から Y 軸負方向に向かって0.00125秒間だけ行われます。重力方向は Y 軸負方向です。噴霧の全質量、位置、方向、持続時間、各時間での速度などはディレクトリ constant 内のファイル sprayCloudProperties で「injectionModels」として以下の様に定義されています。

subModels
{
    particleForces
    {
        sphereDrag;
    }

    injectionModels
    {
        model1
        {
            type            coneNozzleInjection;
            SOI             0;
            massTotal       6.0e-6;
            parcelBasisType mass;
            injectionMethod disc;
            flowType        flowRateAndDischarge;
            outerDiameter   1.9e-4;
            innerDiameter   0;
            duration        1.25e-3;
            position        (0 0.0995 0);
            direction       (0 -1 0);
            parcelsPerSecond 20000000;
            flowRateProfile table
            (
                (0              0.1272)
                (4.16667e-05    6.1634)
                (8.33333e-05    9.4778)
                (0.000125       9.5806)
                (0.000166667    9.4184)
                (0.000208333    9.0926)
                (0.00025        8.7011)
                (0.000291667    8.2239)
                (0.000333333    8.0401)
                (0.000375       8.8450)
                (0.000416667    8.9174)
                (0.000458333    8.8688)
……

燃焼の反応式は「C₇H₁₆ + 11O₂ → 7CO₂ + 8H₂O」です。反応式はディレクトリ chemkin 内に CHEMKIN 形式の入力ファイルで定義されており、それらファイルをディレクトリ constant 内のファイル thermophysicalProperties から読み込むことで使用しています。

メッシュは以下の通りです。メッシュ数は168100です。