A721 Flow 2D

FreeCADのサンプルとしてある管路の流れを確認しています。
目的は、FreeCADからElmerソルバーの実行確認です。

2D Flow
Initial Flow
Turbulent

2D Flow

モデル条件

バックステップ流れの形状に、ヒートロッドが配置されています。

形状

（mm）

モデルはmmですが、Elmer上ではスケーリングで変更（mm→m）されています。
単位はkg/m系になっています。

物性値

材質は以下になります。
入力はFreeCADの材料指定ですが、
Elmerが計算に用いる値を表記しています。
動粘度の入力から、粘度へ換算されています。

材質	項目	設定
液体	密度	1.204 kg/m^3
	粘度	1.8e-05 Pa・s
	比熱	1010.0 J/kg/K
	熱伝導率	0.02587 W/m/K
	膨張率	0.00343 mm/mm/K
ロッド	密度	2700.0 kg/m^3
	比熱	1010.0 J/kg/K
	熱伝導率	237.0 W/m/K
	膨張率	2.31e-05 µm/m/K

境界条件

項目	設定
A:inlet	Velocity x: Variable Coordinate 2; Real MATC "10(tx+50e-3)(50e-3-tx)" y: 0
B:outlet	None
C:Wall	Velocity x: 0 y: 0
D:HeatingRod	Velocity x: 0 y: 0

D:HeatingRodはWallとして設定

作業

ジオメトリ

解析モデル

参照

Gmesh

Elmer

Initial Flow

サンプルにあるInitial Flowを見ています。

Flowと、Heatのソルバーの設定を変更します。

項目	値
Flowソルバー　：　Nonlinear System Newton After Iterations	3 → 20
Nonlinear System Relaxation Factor	1.0 → 0.15
Heatソルバー　：　Nonlinear System Newton After Iterations	3 → 20
Nonlinear System Relaxation Factor	1.0 → 0.15
流体マテリアル	Air → Carbon dioxide
初期速度	X:　20.00000 mm/s Y:　-20.00000 mm/s
入口速度	X:　20.00000 mm/s Y：未指定

 #Fluid
  Density = Real 1.8393
  Heat Capacity = Real 846.0
  Heat Conductivity = Real 0.016242
  Heat expansion Coefficient = Real 0.00343
  Name = String "Carbon Dioxide"
  Reference Temperature = Real 300.0
  Viscosity = Real 1.4699999999999998e-05

Turbulent

サンプルにあるInitial Flowを見ています。

 #Fluid
　 Density = Real 998.0
  Heat Capacity = Real 4182.0
  Heat Conductivity = Real 0.591
  Heat expansion Coefficient = Real 0.000207
  Name = String "Water"
  Reference Temperature = Real 300.0
  Viscosity = Real 0.001003

項目	値
Flow・Heatソルバー　：
Linear System Convergence Toleranc	1e-06
Nonlinear System Max Iterations	40
Nonlinear System Newton After Iterations	40
Nonlinear System Relaxation Factor	0.1
Nonlinear System Convergence Tolerance	0.0001
流体マテリアル	Water
入口温度	350K