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高速で移動する円錐台形ピストンの周りの流れ

更新:2018/11/26
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/compressible/sonicDyMFoam/movingCone

概要

円筒管の中で移動する円錐台形のピストンの周りの流れを計算します。計算は円筒の一部をくさび形に1メッシュ分だけ切り出した簡易モデルで行います。

モデル モデル

領域 left は流体の流入出ができる様に開放されていてるものとし、円筒表面はすべりなし壁条件、ピストン表面(領域 movingWall)は流速 (0, 0, 0) に固定します。ピストンは 160 m/s で領域 left から領域 fixedWall に向かって移動していくものとします。メッシュの動きはファイル constant/dynamicMeshDict、0/pointMotionUx で以下の様に指定します。

dynamicFvMesh   dynamicMotionSolverFvMesh;
motionSolverLibs ( "libfvMotionSolvers.so" );
solver          velocityComponentLaplacian;
velocityComponentLaplacianCoeffs
{
    component       x;
    diffusivity     directional (1 200 0);
}
ファイル constant/dynamicMeshDict
dimensions      [0 1 -1 0 0 0 0];
internalField   uniform 0;
boundaryField
{
	movingWall
	{
		type            uniformFixedValue;
		uniformValue    constant 160;
	}
	farFieldMoving
	{
		type            slip;
	}
	fixedWall
	{
		type            uniformFixedValue;
		uniformValue    constant 0;
	}
	left
	{
		type            uniformFixedValue;
		uniformValue    constant 0;
	}
	farField
	{
		type            slip;
	}
	back
	{
		type            wedge;
	}
	front
	{
		type            wedge;
	}
}
ファイル 0/pointMotionUx

メッシュは以下の通りです。

時刻0でのメッシュ 時刻0でのメッシュ

計算結果は以下の通りです。

メッシュの動き
流速(U)
最終時刻での流速(U) 最終時刻での流速(U)
最終時刻での圧力(p) 最終時刻での圧力(p)

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/compressible/sonicDyMFoam/movingCone movingCone
cd movingCone

blockMesh
sonicDyMFoam

paraFoam

計算時間

25.43秒 ※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-8700 CPU @ 3.20GHz 3.19GHz

参照