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2つの噴出流の衝突

更新:2018/3/16
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/lagrangian/MPPICFoam/injectionChannel

概要

2つの流入口 lowerInlet、upperInlet からそれぞれ流速 (18.7939, 6.8404, 0) m/s、(18.7939, -6.8404, 0) m/s で空気が流入し、流路内で衝突します。衝突後の流れは流出口 outlet から計算領域外へ流出します。全体で0.1秒間分の計算を行ないます。

モデル形状 モデル形状

離散粒子の物性はディレクトリ constant 内のファイル kinematicCloudProperties で定義されています。粒子の流入位置、流入開始時刻、流入持続時間、速度、サイズ分布などは subModels の injectionModels で以下のようにそれぞれ model1、model2 として定義されています。

injectionModels
{
	model1
	{
		type            patchInjection;
		parcelBasisType fixed;
		patchName       lowerInlet;
		U0              (18.7939 6.8404 0);
		nParticle       1;
		parcelsPerSecond 1390885;
		sizeDistribution
		{
			type        normal;
			normalDistribution
			{
				expectation 650e-6;
				variance 25e-6;
				minValue 500e-6;
				maxValue 800e-6;
			}
		}
		flowRateProfile constant 1;
		massTotal       0;
		SOI 0;
		duration 60;
	}

	model2
	{
		type            patchInjection;
		parcelBasisType fixed;
		patchName       upperInlet;
		U0              (18.7939 -6.8404 0);
		nParticle       1;
		parcelsPerSecond 1390885;
		sizeDistribution
		{
			type        normal;
			normalDistribution
			{
				expectation 650e-6;
				variance 25e-6;
				minValue 500e-6;
				maxValue 800e-6;
			}
		}
		flowRateProfile constant 1;
		massTotal       0;
		SOI 0;
		duration 60;
	}
}

メッシュは以下の通りです。メッシュ数は9776です。

メッシュ メッシュ

計算結果は以下の通りです。

離散粒子の動き(粒子流入開始後の様子、色は流速の大きさ)
時刻0.001秒での離散粒子 時刻0.001秒での離散粒子
時刻0.005秒での離散粒子 時刻0.005秒での離散粒子
時刻0.01秒での離散粒子 時刻0.01秒での離散粒子
時刻0.02秒での離散粒子 時刻0.02秒での離散粒子
時刻0.1秒での離散粒子 時刻0.1秒での離散粒子

また最終時刻での流れ場の様子は以下の通りです。

時刻0.1秒での流速(U) 時刻0.1秒での流速(U)
時刻0.1秒での圧力(p) 時刻0.1秒での圧力(p)

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/lagrangian/MPPICFoam/injectionChannel
cd injectionChannel

blockMesh
MPPICFoam

paraFoam

計算時間

13分27.9秒 ※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz