せん断応力について

[Yutaka]

以前大変お世話になりました．

円管内流れの研究をしていますYutakaと申します．

 

現在，円管内流れを単相流非定常計算（ソルバはpisoFoam）で

数値解析を行なっています．

 

現在困っていることがありまして

行なっている数値解析でせん断応力をどうすれば出力できるか困っています．

 

壁面にかかるせん断応力はwallShearStressのコマンドを打ち込むことで

出力させることができることがわかったのですが，

流体間にかかるせん断応力はどうしたら良いかわかりません．

 

OpenFOAMを少しかじった程度の知識なので，いろいろご教授していただけると

ありがたいです．

 

よろしくお願いします．

[ohbuchi]

こんにちは。
標準ユーティリティのwallShearStressで計算できます。
お使いのバージョンが２．２以降ならばfunctionObjectのwallShearStressも利用できます。

＜標準ユーティリティの使用＞
計算後に、下記コマンドを実行
>wallShearStress
各Timeディレクトリ下にwallShearStressファイルが作成され、せん断応力のベクトルデータ
が記録される

＃圧縮性流れの場合は、-compressibleオプションをつけて実行
＃-latestTimeオプションをつけると最後のTimeディレクトリのみ処理する
その他、オプションについては、wallShearStress -helpと入力すると
画面に使い方の説明が表示されます。

＜functionObjectの例＞
応力は、応力テンソルとパッチ法線ベクトルの内積で計算されるvolVectorFieldで
各Timeディレクトリ下のwallShearStressに記録されます。
wallShearStress1
{
    type     wallShearStress;
    functionObjectLibs ("libutilityFunctionObjects.so");
    patches   (".*Wall");     // 指定しなければ全てのパッチについて出力
}

以上、ご参考まで。


2013年10月28日月曜日 14時21分35秒 UTC+9 Yutaka:

[Yutaka]

ohbuchi様，返信ありがとうございます．

Yutakaです．

 

wallShearStressコマンドを実行すれば

壁面付近だけでなく，空間内のせん断応力が出力されるのですね．

 

すみません．もう１つ質問をさせていただきます．

解析自体は非圧縮性で行なっているのですが，流体は水を想定している場合，

以前別トピックで

圧力に水の密度分をかけないと理論値と解析値が合わないようなことがあったのですが

wallShearStress値もやはり密度を考慮しないといけませんか．

 

よろしくお願いします．

[ohbuchi]

おはようございます。TimeディレクトリのwallShearStressファイルを見ると

次元がm^2/s^2と非圧縮の圧力と同じとなっており、密度をかけないと正しい

応力値になりません。

また、このファイルはUと同じでフィールド全体を記述していますが、internalField

値は０になっており、境界パッチのみで計算されています。

2013年10月28日月曜日 17時50分21秒 UTC+9 Yutaka:

[Yutaka]

ohbuchi様，度々ご返信ありがとうございます．

おはようございます．Yutakaです．

 

wallShearStressは境界パッチのみ計算されるのですね．

 

空間内のせん断応力については自分で調べてみようと思います．

ご教授ありがとうございました．