円管内流れ（ハーゲン・ポアズイユ流れ）の解析

[ogura]

oguraと申します。OpenFOAM初心者です。

現在、流速の厳密解と比較するため、円管内を流れる層流（ハーゲン・ポアズイユ流れ）をOpenFOAMで解析しています。

助走区間を考えず、管入口から既に発達した流れを送るものとし、入口の境界条件には流度分布の理論式を入力しました。

しかし、管出口での流速分布が管入口とは異なるものになってしまいます。具体的に言うと、菅中心での流速が約1.5倍ほどになってしまいます。

助走区間を考えないものとしているのですが、管入口から出口にかけて流速が増加してしまいます。

管入口と出口で連続の式が成り立っていないことになってしまい、明らかに間違っているのですが、原因がわかりません。

よろしかったら、ご教授ください。

尚、ソルバーはpisoFoam、管入口での流速分布はgroovyBCで与えています。境界条件は以下に載せます。

0/U

boundaryField
{
 
    inlet
    {
        type            groovyBC;
        valueExpression "vector(2*0.1*(1-(pos().y/0.002)*(pos().y/0.002)),0,0)"; // [m/s]
 
 }

     outlet
    {
        type            zeroGradient;
    }
  

    wall
    {
        type fixedValue;
        value uniform ( 0 0 0 );  
    }

}

0/p

boundaryField
{
   
    inlet
 
     {
        type            zeroGradient;
        }
   
     outlet
 
  {
     type             fixedValue;
     value            uniform 0;
    }
   
 wall
    {
        type            zeroGradient;
        }
   

}

[Youhei Takagi]

ogura様

高木と申します。

"円管内"流れですが、理論式分布をyの関数で
表して大丈夫だったでしょうか？三次元の円管
でしたらrの関数になると思います。
二次元軸対称モデルでしたら、原点とy軸をきちんと
設定されれば問題ないかと思います。

以上ご参考までに。

2017年7月3日 14:43 ogura <djt...@gmail.com>:

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[ogura]

高木様

返信ありがとうございます。ご指摘のように極座標としてとらえていなかったため，厳密解と一致していませんでした。

初歩的なミスでしたのに，丁寧な解説ありがとうございました。

流速の境界条件を変更したところ，うまくいきました。ありがとうございました。

失礼します。