B212 排水 drainage

シンクから液体を排出します。

ベース
ベース　壁開放
ベース　閉じる

ベース

元とするチュートリアルモデルは下記とします。

ひとまず計算できるモデルを作成します。
要素や出力がかなり粗目です。

10秒までアイソメ上下。

使用ツール

項目	使用ツール	備考
モデル化	FreeCAD 0.21
メッシャー	salome 9.9.0
プリプロセッシング	テキスト編集、OpenFoam
ソルバー	OpenFoam
ポストプロセッシング	ParaView 5.11.0

モデル

形状

図はmmですが、計算ではmとなります。　outlet2は壁のこの計算では壁としています。

物性値

材質	項目	設定
空気	動粘性係数	1.48e-05 m² /s
	密度	1 kg/m³
水	動粘性係数	1e-06 m² /s
	密度	1000 kg/m³

他の設定についてはモデルファイルを参照。

境界条件

上部が空いている条件にします。

他の部分は壁とします。

結果

作業

ジオメトリ

FreeCADで形状を作成します。

参考：
T131 モデリング
 T131_2 モデリング

サンプルファイル：B212_geom.step

メッシング(salome)

Geometryモジュールにして、stepファイルをインポートします。境界条件を設定するため、フェイスをグループに分けておきます。板要素をオートで作成して押し出しでソリッド要素にします。
参考：salome
T402 メッシュ作成　salome hex

meshモジュールで作成し、メッシュをエクスポートしてOpenFoamで変換します。

サンプルファイル：B212_mesh.unv

解析ファイル

ベースとするモデル（T721_101 multiPhase damBreak）のファイルを今回のモデル用に変更します。
変更するファイルは以下になります。

B212_model2           
├ 0                     
│ ├ alpha.water             
│ ├ p_rgh                   
│ └ U      
└ system     
　 └ setFieldsDict

wall ,outlet1,outlet2に対応するように変更します。

//ファイル：alpha.water　の一部抜粋

boundaryField
{
    wall
    {
        type            zeroGradient;
    }
    outlet1
    {
        type            inletOutlet;
        inletValue      uniform 0;
        value           uniform 0;
    }
    outlet2
    {
        type            zeroGradient;
    }
}

setFieldsDictについては、水に該当する部分を設定します。

regions
(
    boxToCell
    {
        box (0.5 1 0) (1.5 1.4 1);
        fieldValues
        (
            volScalarFieldValue alpha.water 1
        );
    }
);

サンプルファイル：B212_model2.zip

計算実行

OpenFoamでコマンドから実行します。

//要素変換
ideasUnvToFoam B212_mesh.unv

//フィールド適用
setFields

//解析実行
interFoam

//ParaView用VTK変換//
foamToVTK

結果

ParaViewで確認します。T601 ParaViewについて

ベース　壁開放

outlet2を開放してみた場合です。

側面から液体が流出します。側面を閉じた場合とは違って、液体の落ちる量が増えるようで、液面が速く下がります。

ベース　閉じる

outlet1も壁相当にしてみた場合です。
液体が上面に張り付きます。

alpha.water

boundaryField
{
    wall
    {
        type            zeroGradient;
    }
    outlet1
    {
        type            zeroGradient;
    }
    outlet2
    {
        type            zeroGradient;
    }
}

p_rgh

boundaryField
{
    outlet2
    {
        type            fixedFluxPressure;
        value           uniform 0;
    }

    wall
    {
        type            fixedFluxPressure;
        value           uniform 0;
    }


    outlet1
    {
        type            totalPressure;
        p0              uniform 0;
    }
}

U

boundaryField
{
    outlet2
    {
        type            noSlip;
    }

    wall
    {
        type            noSlip;
    }


    outlet1
    {
        type            noSlip;
    }
}