熱伝導をopenFoamにて行ってみました。
ベース(WSL)
対象 片持ち梁 ソリッド要素
参照:A630 熱伝導解析
モデル化: openFoamにてモデル化
ソルバー : openFoam(v2012)
ポストプロセッシング:ParaView 5.8.0
条件: 計算シートの内容に準拠しています。また、本ページではkg m 系で行っています。
計算シート K083 伝熱計算(同様の計算をする場合にはメートル系で入力します)
梁形状: 0.01m×0.01m×0.1m
温度条件:初期温度293K → 変更後温度393K
(端面に固定温度393K設定して変化)100秒後まで計算しています。
鉄相当の物性値
伝導率:43 W/m/K
比熱:590 J/kg K 非定常なので必要になります。
密度:7900 kg/m3
伝導率・比熱・密度から温度拡散係数を定義します。(参照:K083 伝熱計算)
温度拡散係数:0.00001 m2/s ←openFoamに入力します。
作業: 下記
結果
項目 | 値 (K) |
最大温度 | 390.76 |
最小温度 | 298.17 |
作業
■要素作成
blockMeshDictファイルを定義して、blockMeshコマンドで作成します。
コマンド touch A632.foam 等でfoamファイルを作成すると、Paraviewで形状の確認ができます。
■物性値の定義
transportPropertiesファイルを定義して、温度拡散係数を指定します。
■境界条件の設定
温度定義を行うファイルTを初期値フォルダ0に定義します。
■ソルバー設定
fvSchemes、fvSolutionは、openFoamのサンプルflangeの設定を参照します。
■解析設定
解析ジョブの設定はcontrolDictファイルに入力します。
解析時間100秒と時間増分0.5秒と出力間隔10秒にしておきます。
■解析実行
コマンド laplacianFoam で解析実行します。
■結果確認
コマンド touch A632.foam と入力してfoamファイル(任意名)を作成し、
ParaViewにて確認します。
サンプルファイル(フォルダ含む一式) : A632.zip
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= | |
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
| \\ / O peration | Version: v2012 |
| \\ / A nd | Website: www.openfoam.com |
| \\/ M anipulation | |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
object blockMeshDict;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
scale 0.1;
vertices
(
(0 0 0)
(1 0 0)
(1 0.1 0)
(0 0.1 0)
(0 0 0.1)
(1 0 0.1)
(1 0.1 0.1)
(0 0.1 0.1)
);
blocks
(
hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (20 5 5) simpleGrading (1 1 1)
);
edges
(
);
boundary
(
topface
{
type wall;
faces
(
(3 7 6 2)
);
}
leftface
{
type wall;
faces
(
(0 4 7 3)
);
}
rightface
{
type wall;
faces
(
(2 6 5 1)
);
}
lowface
{
type wall;
faces
(
(1 5 4 0)
);
}
frontAndBack
{
type empty;
faces
(
(0 3 2 1)
(4 5 6 7)
);
}
);
mergePatchPairs
(
);
// ************************************************************************* //
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= | |
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
| \\ / O peration | Version: v2012 |
| \\ / A nd | Website: www.openfoam.com |
| \\/ M anipulation | |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "constant";
object transportProperties;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
DT 1.0E-05;
// ************************************************************************* //
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= | |
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
| \\ / O peration | Version: v2012 |
| \\ / A nd | Website: www.openfoam.com |
| \\/ M anipulation | |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class volScalarField;
object T;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
dimensions [0 2 -2 0 0 0 0];
internalField uniform 293;
boundaryField
{
"(topface|lowface|frontAndBack|rightface)"
{
type zeroGradient;
}
leftface
{
type fixedValue;
value uniform 393;
}
// rightface
// {
// type fixedValue;
// value uniform 293;
// }
}
// ************************************************************************* //
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= | |
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
| \\ / O peration | Version: v2012 |
| \\ / A nd | Website: www.openfoam.com |
| \\/ M anipulation | |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "system";
object controlDict;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
application laplacianFoam;
startFrom startTime;
startTime 0;
stopAt endTime;
endTime 100;
deltaT 0.5;
writeControl runTime;
writeInterval 10.0;
purgeWrite 0;
writeFormat ascii;
writePrecision 6;
writeCompression off;
timeFormat general;
timePrecision 6;
runTimeModifiable true;
// ************************************************************************* //
その他
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コメント
OpenFOAM CFD版で実行すれば、解決できました。
ご連絡ありがとうございます。
OpenFOAM-8でlaplacianFoamを実行したところ、以下のエラーが発生しました。
OpenFOAM CFD版で実行すれば、解決できる問題なのでしょうか?
コメントありがとうございます。
OpenFOAM-8で試せていませんが、
openFoam(v2012)であれば実行できるかと思います。
以上
OpenFOAM CFD版で実行すれば、解決できました。