simpleFoamで濃度場や温度場を計算する方法

[若葉]

始めまして。初心者の若葉と申します。

simpleFoamのmotorBikeチュートリアルを試しました。
自動的に圧力Ｐと速度Ｕが可視化出来るのですが、
濃度場や温度場を解析する方法はあるのでしょうか。

チュートリアルでは仮想風洞のｉｎｌｅｔから10m/sの流入空気となっていますが、例えばこのinletから濃度場１、温度場300Kなどが流入する
として、motorBikeの解析に追加する方法があれば教えて頂けると参考になります。初心者で始めたばかりですので分からないことばかりです。よろ
しくお願いいたします。

[Youhei Takagi]

若葉様

高木と申します。

速度場+温度場+濃度場を同時に解く、ということでしょうか？

速度場が決まれば温度場・濃度場が決まる、すなわち温度・濃度がパッシブ
スカラーであるならば既存のソルバーを拡張して比較的用意に対応できると思います。

速度場+温度場のいわゆる熱対流問題についてはtutorialにheatTransfer/buoyant*などの
例題があるので、そこで使われているソルバーに濃度場を解く部分を追加すれば
よいと思います。

以上ご参考までに。

[若葉]

高木　様


ご回答ありがとうございます。

速度場+温度場+濃度場を同時に解く解析は初心者の私には難しそうです。

速度場の最終ステップである500フォルダーに速度の結果ファイル
であるU.GZファイルがあります。

パッシブスカラーの意味が分かりませんが、速度場結果から温度場と
濃度場が計算できればと考えています。

ソルバーの拡張も難しそうです。ソースを変更してMAKEをして
計算するという意味ではと想像します。

どちらの方法も初心者には難しいと思いますが、取組安い方から
勉強してみたいです。何か例題等があれば勉強しやすいのですが。

[小縣信也]

若葉様

小縣と申します。

OpenFOAM勉強会for beginnerのページに以下の資料があります。

実践ソルバー改良 scalarTransportFoamの改良事例(柴田)(PDF)

http://www.ofwikija.org/images/110326%E5%AE%9F%E8%B7%B5%E3%82%BD%E3%83%AB%E3%83%90%E3%83%BC%E6%94%B9%E8%89%AF%28%E6%9F%B4%E7%94%B0%29.pdf 

この資料をもとにソルバーを改良すれば、パッシブスカラーの濃度輸送と温度輸送を解けるようになると思います。

ただし、熱対流を解きたいのであれば、buoyant*をもとに改良した方がいいと思います。

以上、ご参考になれば幸いです。

2012年4月3日12:19 若葉 <taji...@athena.ocn.ne.jp>:

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[Masashi Imano]

若葉様

今野です。

定常解を求めるのでしょうか?
それとも非定常(時間変動)解を求めるのでしょうか?
それによって、パッシブスカラーの濃度拡散の解き方は変わります。

また、お使いのOpenFOAMのバージョンはいくつでしょうか?

2012年4月3日12:52 小縣信也 <so02...@gmail.com>:

--
IMANO Masashi, Ph.D.
Assistant Professor
Department of Architecture, Graduate School of Engineering,
The University of Tokyo
7-3-1, Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, Japan, 113-8656
E-mail:im...@arch.t.u-tokyo.ac.jp
Phone:+81-3-5841-6164(direct), +81-3-5841-6179(Laboratory)
Facsimile:+81-3-5841-8511

[若葉]

小縣　様


ご回答有難うございます。

速度場の計算結果をもとに２次元の濃度分布を解析できる
非常に分かりやすい資料でした。この例題から取り組んで
勉強してみます。

発生項を任意の場所に配置する事例もあり有益だと感じました。
これは拡散方程式から速度による移流分を考慮した方程式のように
見えますので、Ｔの単位が濃度でも温度でもどちらでも解析可能
という意味ではと感じました。

有難うございました。
取り組んでみたいと思います。

[若葉]

今野　様


初心者ですので最初は定常解に取り組みたいと考えております。
将来的には非定常を求めたいです。

今回はsimpleFoamの定常解の最終速度解を使って濃度・温度場を
解析したいため定常解を考えています。

それによって、パッシブスカラーの濃度拡散の解き方が変わるという
のはまだ難しくて理解出来ません。

OpenFOAMのバージョンは2.0.Xとなっています。

以上、よろしくお願い致します。