毛管上昇

OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/multiphase/interFoam/laminar/capillaryRise

概要

境界領域（下側） 解析モデル

管の中の水が毛管上昇によって上昇する様子を計算しします。管の水側（領域 inlet）、空気側（領域 atmosphere）は同圧力として液体を駆動する力は設定しません。

管の壁面（領域 walls）はすべり無し条件とし、ファイル 0/alpha.water で以下の様にして水との接触角 45° を設定します。

……省略……

    walls
    {
        type            constantAlphaContactAngle;
        theta0          45;
        limit           gradient;
        value           nonuniform List<scalar>

……省略……

Z 方向は1メッシュとして2次元問題として計算を行います。

メッシュは以下の通りで、メッシュ数は16820です。

メッシュ メッシュ
メッシュ（拡大） メッシュ（拡大）

計算結果は以下の通りです。

最終時刻での液相 water の体積率（alpha.water） 最終時刻での液相 water の体積率（alpha.water）
最終時刻での液相 water の体積率（alpha.water、拡大） 最終時刻での液相 water の体積率（alpha.water、拡大）

設定した接触角に従って水面が湾曲していることがわかります。

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/multiphase/interFoam/laminar/capillaryRise capillaryRise
cd capillaryRise

blockMesh

cp 0/alpha.water.orig 0/alpha.water
setFields
interFoam

paraFoam

計算時間

38分49.31秒　※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz

参照