空気、水の遠心分離

OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/multiphase/twoPhaseEulerFoam/laminar/mixerVessel2D

概要

空気、水が均等に混ざった流体に対して MRF 機能を用いて遠心分離を行います。領域 rotor が Z 軸を回転軸として 10.472 rad/s で回転します。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。

モデル形状 モデル形状

各相の物性、相互作用はファイル constant/thermophysicalProperties.*、ファイル constant/phaseProperties でそれぞれ定義されています。

回転軸、回転数はファイル constant/MRFProperties 内で以下の様に定義されています。

MRF1
{
    cellZone    rotor;
    active      yes;

    nonRotatingPatches ();

    origin    (0 0 0);
    axis      (0 0 1);
    omega     constant 10.472;
}

回転領域はセル・ゾーン「rotor」として下図のように定義されています（白色部）。

セル・ゾーン「rotor」 セル・ゾーン rotor

全体のメッシュは以下の通りで、メッシュ数は3072です。

メッシュ メッシュ

計算結果は以下の通りです。

相 air の体積率（alpha.air）
初期時刻での相 air の体積率（alpha.air） 初期時刻での相 air の体積率（alpha.air）
時刻0.3秒での相 air の体積率（alpha.air） 時刻0.3秒での相 air の体積率（alpha.air）
時刻10秒での相 air の体積率（alpha.air） 時刻10秒での相 air の体積率（alpha.air）
最終時刻での相 air の体積率（alpha.air） 最終時刻での相 air の体積率（alpha.air）

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/multiphase/twoPhaseEulerFoam/laminar/mixerVessel2D mixerVessel2D
cd mixerVessel2D

m4 < system/blockMeshDict.m4 > system/blockMeshDict
blockMesh
topoSet
setsToZones -noFlipMap

twoPhaseEulerFoam

paraFoam

計算時間

24分12.64秒　※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz