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メタンの燃焼

更新:2018/1/24
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/combustion/fireFoam/les/smallPoolFire3D

概要

空気が満たされた領域の床面の一部、領域 inlet (赤色部)からメタンが流入し燃焼します。床以外の領域は開放しているものとします。

モデル形状 モデル形状

化学種、メタン・空気による燃焼反応はディレクトリ constant 内のファイル reactions で以下のように定義されています。また各化学種の性質は同じディレクトリのファイル thermo.compressibleGas で定義されています。

species
(
    O2
    H2O
    CH4
    CO2
    N2
);
reactions
{
    propaneReaction
    {
        type         irreversibleinfiniteReaction;
        reaction      "CH4 + 2O2 + 7.5N2 = CO2 + 2H2O + 7.5N2";
    }
}

これら2つのファイル reactions、thermo.compressibleGas をディレクトリ constant 内のファイル thermophysicalProperties 内で読み込むことで設定が行われます。

メッシュは以下の通りで、メッシュ数は216000です。

メッシュ メッシュ

計算結果は以下の通りです。描画はボリュームレンダリングによるものです。

0.1 秒での二酸化炭素の分布(CO2) 0.1 秒での二酸化炭素の分布(CO2)
0.5 秒での二酸化炭素の分布(CO2) 0.5 秒での二酸化炭素の分布(CO2)
0.8 秒での二酸化炭素の分布(CO2) 0.8 秒での二酸化炭素の分布(CO2)
1 秒での二酸化炭素の分布(CO2) 1 秒での二酸化炭素の分布(CO2)
2 秒での二酸化炭素の分布(CO2) 2 秒での二酸化炭素の分布(CO2)
4 秒での二酸化炭素の分布(CO2) 4 秒での二酸化炭素の分布(CO2)

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/combustion/fireFoam/les/oppositeBurningPanels
cd oppositeBurningPanels

blockMesh
topoSet
createPatch -overwrite

cp 0/ph_rgh.orig 0/ph_rgh

decomposePar -force
mpirun -np 4 fireFoam -parallel
reconstructPar

paraFoam

計算時間

1時間27分49.01秒 ※4並列、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz