アクチュエータディスク機能を用いたプロペラ回転の再現について

[simano]

お世話になっております。

現在、私の目標としているのはプロペラの回転を考慮に入れた船体周りの流れの研究です。

まず前提条件として、プロペラと船体を一体として計算することは、非常にコストが掛かり現設備では現実的ではありません。

そこで、別の方法を検討しています。現在、検討中の手段として

1. まず、一様な流れの中でプロペラだけを計算する。
2. 次に、船体モデルとともに、複雑なプロペラモデルの代わりに単純なプロペラモデル(actuator Disk)を配置する。
3. 3. 手順1の結果をもとに、単純なプロペラモデル（actuator Disk以下ADとする）にプロペラが生み出したでろう体積力を加えます。このような手順を踏まえて、プロペラ,船体を含めた計算をしたいと考えています。

rotorDiskSourceファイルを使用することや、ソルバーのコードをいじることが必要であることが有効ではないかと現在思案中ですが、多くの論文ではADによる体積力実装の手順を省略しているのがほどんどで、実装方法を解決できずにいます。

どのようなご意見でも構いませんので、ご助言いただけると幸いです。

そもそも事前にプロペラのみの結果があれば、ADの流出境界条件をいじることでプロペラの回転を再現するなど、より簡単な方法をご存知の方などいらっしゃいましたら何卒ご意見いただけると幸いです。

[Youhei Takagi]

simano様

高木と申します。

スラストの再現だけでしたら、fvOptionsのactuationDiskSourceを使用してできるかと

思います。

https://www.openfoam.com/documentation/guides/latest/doc/guide-fvoptions-sources-actuation-disk.html

旋回流(スワール)も表現したいのでしたら、fvOptionsをコードカスタマイズする

ことになります。以下のchalmers大学の資料が参考になりますが、バージョンが

古いので、逆に混乱するかもしれません。

http://www.tfd.chalmers.se/~hani/kurser/OS_CFD_2010/erikSvenning/erikSvenningReport.pdf

以上よろしくお願いいたします。

2021年9月16日(木) 17:28 simano <uver04...@gmail.com>:

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[simano]

高木様

ご回答いただきありがとうございます。

actuationDiskSourceでは、面状でのスラストの分布は一様になるのでしょうか？

円盤の中心近くは弱く、外側は強くといった細かい設定はコードのカスタマイズなしでは厳しいでしょうか？

旋回流再現にはやはりコードの複雑なカスタマイズが必要になるのですね…

必要となれば、混乱しながらもカスタマイズに着手してみようと思います。

よろしくお願いいたします。

2021年9月17日金曜日 8:43:19 UTC+9 yotakagi:

[Youhei Takagi]

simano様

高木です。

actuationDiskSourceではFroude's methodとvariable-scaling methodが

使えますが、どちらもプロペラ面の面積、流入速度の面上平均を用いて

いますので、半径方向に変化するスラストを与えることはできないよう

です。

ご希望の機能をカスタマイズしてfvOptionsに入れても、プロペラ面で

それなりのメッシュを切らないといけなくなると予想します。

以上よろしくお願いいたします。

2021年10月1日(金) 16:17 simano <uver04...@gmail.com>:

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