非圧縮における熱流束

[kyuma]

interFoamへの温度場の追加したので、これらの妥当性を検証しようと思っています。
理論値と比べるためには境界条件を熱流束にしてなくてはいけません。しかし、うまく回らず困っています。

熱流束のtypeとしてはexternalWallHeatFluxTemperature にしています。エラーとしてはKappa defined to employ fluidThermo method, but thermo package not availableと出てきます。

疑問はたくさんあるのですが、上記のエラーは何者なのか、interFoamに熱流束を加えるためにはソースコードをいじらなくてはいけないのかなどいろいろです。
些細なことでも良いので何か参考になること、アドバイスありましたら返信お願いします。  

[penguinitis]

① 単純な方法としては、熱流速を温度勾配になおして勾配指定で与えることだと思います。

② 目的と環境によりますが、OpenCFD 版 v1712 以降であれば、function object の energyTransport で温度計算を追加できます。

https://www.openfoam.com/releases/openfoam-v1712/solver-and-physics.php

とはいえ、こちらも同じ問題があります。

externalWallHeatFluxTemperature の fluidThermo は圧縮性流体の熱物性なので、非圧縮性流体ソルバーでは使えない。

代わりに kappaMethod に lookup を指定して、kappa フィールド (熱伝導率) を用意する。

    lowerWall                                                                    
    {                          
        type            externalWallHeatFluxTemperature;                         
        mode            flux;

        //kappaMethod     fluidThermo;                                           
        kappaMethod     lookup;                                                  
        kappa           kappa;

        ...

    }

kappa フィールドには、熱流束を設定する境界に fixedValue で熱伝導率の値を指定すればよい。

ただ、kappa は勝手には読んでくれないので、ソルバーを修正して createFields で kappa を読み込ませるか、

controlDict の function object の energyTransport の設定の前で readFields で読み込ませる。

    readFields                                                                   
    {                                                                            
        type readFields;                                                         
        libs (fieldFunctionObjects);                                  
        fields (kappa);                                                          
    }

修正ソルバーの温度計算の実装方法によっては、②の境界条件の修正で対応可能かもしれません。

2020年11月11日水曜日 11:22:27 UTC+9 kyuma:

[kyuma]

penguinitisさん返信ありがとうございます。①の境界条件の温度のところを勾配指定で与えてみた結果、計算は回り出しました。
また、まだ軽く結果を見ただけなのですが、いい感じの形をしたグラフを見ることができました。助言ありがとうございます。時間があれば②の方法にも手を伸ばしてみたいと思います。
なにか詰まるところがあったら相談させていただくのでよろしくお願いします。

2020年11月11日水曜日 17:55:37 UTC+9 penguinitis: