ChtMultiRegionSimpleFoam:流体-固体熱連成解析(定常)

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基本情報
Solver chtMultiRegionSimpleFoam
Case multiRegionHeater (/tutorials/heatTransfer/chtMultiRegionSimpleFoam/multiRegionHeater)
Version 2.1.0
Kerword 定常,熱移送,流体-固体熱連成,マルチリージョン
変数 流体領域

U [m/s], p [kg/m・s^2], p_rgh [kg/m・s^2], T [K] 固体領域 T [K]

定数 流体:thermophysicalProperties
thermoType hRhoThermo<pureMixture<constTransport<specieThermo
<hConstThermo<perfectGas>>>>>;
mixture{
specie
{
    nMoles          1;//モル数
    molWeight       28.9;//分子量[g/mol]
}
thermodynamics
{
    Cp              1000;//比熱
    Hf              0;//融解熱
}
transport
{
    mu              1.8e-05;//粘性係数
    Pr              0.7;//プラントル数
}}

乱流モデル:laminar

固体:solidThermophysicalProperties

thermoType constSolidThermo;
constSolidThermoCoeffs
{
//- thermo properties
rho rho [1 -3  0  0 0 0 0] 8000;//密度[kg/m^3]
Cp  Cp  [0  2 -2 -1 0 0 0] 450;//比熱[m^2/s^2/K]
K   K   [1  1 -3 -1 0 0 0] 80;//熱伝導率[W/m/K]
}
基礎方程式
コメント 流体の熱移送と固体の熱伝導を連成して解くソルバ.

"Steady-state version of chtMultiRegionFoam"とDescriptionにあるように, chtMultiRegionFoamの定常解析Version. chtMultiRegionFoamはPIMPLE,chtMultiRegionSimpleFoamはSIMPLEです. 本ケースでは空間を固体領域が上下に分断し,上部流体領域は流れあり, 下部流体領域は閉空間,固体領域の一部に熱源となる境界条件が設定されてます.

ポスト処理にはParaViewのGroupDatasetsフィルタが便利.Clipなどを全Regionに またがって実施できます

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フォルダ構成

Region毎に0/,constant/,system/ディレクトリが作成されます.

007.png


温度分布

008.png

速度分布(topAir / bottomAir)

011.png 010.png


実行コマンド chtMultiRegionSimpleFoam

$ blockMesh
$ topoSet
$ splitMeshRegions -cellZones -overwrite
$ for i in heater leftSolid rightSolid
> do
> rm -f 0*/$i/{mut,alphat,epsilon,k,p,U,p_rgh}
> done
$ for i in bottomAir topAir
> do
> rm -f 0*/$i/{Ypmma,Ychar}
> done
$ for i in bottomAir topAir heater leftSolid rightSolid
> do
> changeDictionary -region $i > log.changeDictionary.$i 2>&1
> done
$ chtMultiRegionSimpleFoam
$ paraFoam -touchAll

並列計算の場合

$ for i in bottomAir topAir heater leftSolid rightSolid
> do
> decomposePar -region $i > log.decomposePar.$i 2>&1
> done
$ mpirun -np 4 chtMultiRegionSimpleFoam -parallel
$ for i in bottomAir topAir heater leftSolid rightSolid 
> do
> reconstructPar -region $i > log.reconstructPar.$i 2>&1
> done
$ paraFoam -touchAll

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