吸い込み部で速度がかなり大きくなってしまうことについて

[Nishiguchi]

皆様

たびたびお世話になっております。Nishiguchiです。

現在、引き続き、chtMultiRegionFoamを用いて、壁内の計算を含む空調空間の解析を目指しています。前回の投稿において、いただいたアドバイスのおかげで、無事に計算まで至ることができました。

その際、問題が生じたため投稿させていただきます。

今回のモデルが以下の図１のものになります。

空気と各壁、天井、床等を領域分割しています。

計算実行後、t=0.2~0.4で以下の図２のエラーが表示され計算が発散してしまいます。

この際、paraViewで可視化すると、エアコンの吸い込み部で部分的に流速が100m/s以上となっている箇所があり、これが原因ではないかと考えています。（以下、図３）

この面における質量流速を計算してみたところ、境界条件で設定したものと同値になっていました。

この面での速度境界条件は、以下の図４のように質量流速で与えています。

この解決に向けて試したことを以下まとめます。

・吸い込み部の流速を0 m/sとする。

→発散せず、実行できた。

・質量流量ではなく、体積流量で与える。

→質量流量と同じ問題で発散

・速度をベクトルで与える

→一つ目のタイムステップで各速度（Ux...）のIterationsが1000となり、そもそも計算が次のタイムステップに行くことなく、発散

・fvsolutionのrhoのtoleranceを0から1e-6に変更する

→質量流量と同じ問題で発散

・airのみの領域でbuoyantPimpleFoamを用いて、計算を実行

→質量流量と同じ問題で発散

（壁を導入する前のモデルでbuoyantPimpleFoamで計算していたときよりもかなり計算に時間がかかっていた→メッシュに問題があるのか調査中）

今回計算におけるログとuについての境界条件のファイルを添付させていただきます。

また、ほかに何か必要なファイル等があれば添付いたします。

何かお分かりになる方がいらっしゃれば、アドバイスをいただきたい所存です。

図１　モデル

図２　エラー文

図３　エアコンの吸い込み部での速度コンター図

図４　エアコン吸い込み部の速度境界条件

図５　室内機周辺のメッシュ（上面、2面が吸い込み面）

[H‐Tsubota＠xsim.info]

クーラン条件（CFL条件）を満たすように十分に時間刻み（controlDictのdeltaT）を小さくするか、
OpenFOAMの時間刻み幅自動調整機能を使って最大クーラン数を小さめに設定（controlDictのadjustTimeStep、maxCo）
して試してみると良いのではないかと思います。

その他、一般論として計算が発散する場合の対処法については以下を参照してください。
（エラーメッセージが違いますが、発散している場合の対処法としては同じです）

- FOAM FATAL ERROR: Maximum number of iterations exceeded: %1 - XSim
https://www.xsim.info/articles/OpenFOAM/FatalError/Maximum-number-of-iterations-exceeded-s1.html

参考: https://groups.google.com/g/openfoam/c/OzzJXRdeAS0/m/vq_Hueg6AwAJ

2024年7月4日木曜日 16:48:10 UTC+9 Nishiguchi: