境界条件について

[Sato]

はじめまして．

研究でOpenFOAMを使用しているSatoと申します．

境界条件について調べていると，出口面で逆流を伴うケースの場合，

outletの境界条件に

U:pressureInletOutletVelocity，p:totalPressure 

を設定しているものが多いです．

これについてなのですが，

pressureInletOutletVelocityはpressureInletVelocityとinletOutletの組み合せと書いてありました．

pressureInletVelocityはpからUを求めるもので

totalPressureはUからpを求めるものですよね？

Uとpが互いから計算されるため矛盾のように感じるのですが，

これは実際には，どのような計算がされているのでしょうか？

どうかよろしくお願いいたします．

[Fumiya Nozaki]

野崎と申します。

流速の境界条件に、pressureInletOutletVelocity 条件を使用した場合、
流れの向きに関わらず、法線方向成分は、ノイマン0 (zeroGradient) 条件が課されます。

流速を規定したくない境界や、規定できない境界において、ご指摘のような組み合わせが使用されます。
この場合、上記のように流速は、ある値に規定されていないので、指定した全圧を満たすように、
流れ場から決まります。

計算領域内向きの流れ (出口においては逆流) の場合に、
inletOutlet 条件は、全ての成分で fixedValue 条件が課されますが、
pressureInletOutletVelocity 条件では、接線成分のみ fixedValue 条件が課されます(tangentVelocityで指定)。

ご参考になれば幸いです。

2015年10月26日 17:02 Sato <p00j...@s.okayama-u.ac.jp>:

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[Sato]

野崎さん

返信ありがとうございます．

大体は理解できたのですが，

tangentVelocityで指定と言うのは，pressureInletOutletVelocityの設定で指定するのでしょうか？

よろしくお願いします．

2015年10月27日火曜日 7時52分46秒 UTC+9 nozaki:

[Fumiya Nozaki]

正確には、"tangentialVelocity" の誤りでした。すみません。

それぞれの境界条件クラスのヘッダファイルの冒頭にある Description 及び Note の項に，
その境界条件に関する説明があります。

例えば、pressureInletOutletVelocity の場合は、下記のファイルです。
https://github.com/OpenFOAM/OpenFOAM-2.4.x/blob/master/src/finiteVolume/fields/fvPatchFields/derived/pressureInletOutletVelocity/pressureInletOutletVelocityFvPatchVectorField.H

この説明を参照すると、設定の書式なども分かります。

myPatch
{
    type pressureInletOutletVelocity;
    phi phi;
    tangentialVelocity uniform (0 0 0);
    value uniform 0;
}

他の境界条件の意味や使い方を調べる際にも、有効な方法ですので、
ご活用頂ければと思います。

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オープンCAEシンポジウム2015のトレーニングでは、pressureInletOutletVelocity 条件の
基になっている directionMixed 条件も解説する予定です。
http://www.opencae.jp/wiki/%E3%82%AA%E3%83%BC%E3%83%97%E3%83%B3CAE%E3%82%B7%E3%83%B3%E3%83%9D%E3%82%B8%E3%82%A6%E3%83%A02015
（宣伝　ここまで）

野崎

2015年11月2日 13:40 Sato <p00j...@s.okayama-u.ac.jp>:

[Sato]

野崎さん

返信ありがとうございます．

オープンCAEのお話ありがとうございます．

機会があれば参加してみたいと思います．

まだ，わからない点があるのですが，

tangentialVelocityが0の場合は出口において流入してしまう場合は，

法線方向成分のみの速度になるのでしょうか？

また，pressureInletOutletVelocityについて理解できたのですが，

zerogradientとの違いがよくわかりません．

pressureInletOutletVelocityを使うメリットのようなものはあるのでしょうか？

よろしくお願いします．

2015年11月2日月曜日 20時14分22秒 UTC+9 nozaki:

[Fumiya Nozaki]

設定方法がわかったら、実際に使ってみて可視化して考察するのが
一番勉強になるのではないかと思います。

PENGUINITISさんのサイトにありますように、
ご自身のモデルで複数の設定を試してみてはいかがでしょうか。
http://www.geocities.co.jp/penguinitis2002/study/OpenFOAM/backflow/backflow.html

他の方も興味のある話題だと思います。
試してみて何か分かりましたら、ぜひ情報を共有して頂けたらと思います。

野崎

2015年11月12日 16:27 Sato <p00j...@s.okayama-u.ac.jp>:

[Sato]

野崎さん

私が走らせている計算はかなり時間がかかるものではあるのですが，

PENGUINITISさんのサイトのように何条件か試してみたいと思います．

ありがとうございました．

2015年11月13日金曜日 8時38分24秒 UTC+9 nozaki: