有限要素法のフリーのソフトウエア を試す

CAEで使われるフリーの有限要素法(FEM)ソフトウエアであるCalculixやOpenfoamを使ってみようとチャレンジしてたその足跡を残す。。。ついでに他のフリーソフトや商用ソフトの無償版にも手を出してみる。

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open foamの速度境界条件

openfoamに限らず流体解析(CFD)では圧力と速度と2つ境界条件があることが多い。
商用ソフトなどは壁があるとか対称面であるというだけで、これらの数式的な条件はソフトが自動で設定してしまうことが多いが…
よって勾配0とか指定することは少ないかも知れない。
今回は速度境界条件について説明しようと思うが、壁では壁の法線方向の速度が0になることは自明で、openfoamでも指定しない。。。速度境界条件を指定している「0」フォルダの中の「U」ファイルを見てみると、

/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= | |
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
| \\ / O peration | Version: v1606+ |
| \\ / A nd | Web: www.OpenFOAM.com |
| \\/ M anipulation | |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class volVectorField;
object U;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
まずはいつものヘッダである。次に単位であるが
dimensions [0 1 -1 0 0 0 0];
速度は距離(長さ)/時間なのでこれであってそうだ。
次に境界面でないところの初期値であるが、
internalField uniform (0 0 0);
xyz各方向とも0のようだ。

次に movingWallと定義した動く壁(ふたの部分)
だが全時間にわたり、x方向に1の速度で動くと定義している

boundaryField
{
movingWall
{
type fixedValue;
value uniform (1 0 0);
}

続いて動かない壁だが
fixedWalls
{
type noSlip;
noslipと定義されている。noslipとは壁と流体がslipしないで同時に動くという設定である。
これも話すと長くなるので詳しくしりたい方はcfdの参考書を見ていただくとよいと思う。
流体と壁はいったいで動くという原則に沿った定義である。
最後に2次元解析という仮定にしたので
frontandbackで定義した面は境界条件なしである。

frontAndBack
{
type empty;
}
}

// ************************************************************************* //

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  1. 2016/12/25(日) 07:59:04|
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