水、油、水銀によるダム・ブレイク

OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/multiphase/multiphaseEulerFoam/damBreak4phase

概要

解析モデル 解析モデル

水（water）、油（oil）、水銀（mercury）の3種類の液体によるダム・ブレイク問題を6秒分、解きます。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。

各相の物性はファイル constant/transportProperties で以下の様に指定しています。

phases
(
     water
     {
         nu         1e-06;
         kappa      1e-06;
         Cp         4195;
         rho        1000;

         diameterModel constant;
         constantCoeffs
         {
             d               1e-3;
         }
     }

     oil
     {
         nu         1e-06;
         kappa      1e-06;
         Cp         4195;
         rho        500;

         diameterModel constant;
         constantCoeffs
         {
             d               1e-3;
         }
     }

     mercury
     {
         nu         1.125e-07;
         kappa      1e-06;
         Cp         4195;
         rho        13529;

         diameterModel constant;
         constantCoeffs
         {
             d               1e-3;
         }
     }

     air
     {
         nu         1.48e-05;
         kappa      2.63e-2;
         Cp         1007;
         rho        1;

         diameterModel constant;
         constantCoeffs
         {
             d              3e-3;
         }
     }
);

また各相の間の相互作用についても同様にファイル constant/transportProperties で指定しています。

メッシュは以下の通りで、メッシュ数は2268です。

メッシュ メッシュ
メッシュ（正面） メッシュ（正面）

計算結果は以下の通りです。

各相と値の対応関係は以下の通りです。

  • 水：0.0
  • 油：1.0
  • 水銀：2.0
  • 空気：3.0
各相（alphas）
初期時刻での各相（alphas） 初期時刻での各相（alphas）
時刻0.75秒での各相（alphas） 時刻0.75秒での各相（alphas）
最終時刻での各相（alphas） 最終時刻での各相（alphas）

最終的に各相が密度ごとに分かれて層を作ることが確認できます。

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/multiphase/multiphaseEulerFoam/damBreak4phase damBreak4phase
cd damBreak4phase

rm -rf 0
cp -r 0.orig 0

blockMesh

setFields
multiphaseEulerFoam

paraFoam

計算時間

3分6.39秒　※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz