差分

この文書の現在のバージョンと選択したバージョンの差分を表示します。

--- openfoam [2018/03/08 13:04]
fifi
+++ openfoam [2018/04/10 08:38] (現在)
fifi [TIPS]
@@ ライン 1: / ライン 1: @@
+[[openfoam:備忘録1]]
-# OpenFOAM
+初めてのチュートリアルをまわしながらの作業メモ。
-- OpenFOAMでできること
+[[openfoam:備忘録2]]
-  - 非圧縮性流体の定常/非定常解析 <= これしたい
-  - 圧縮性流体の定常/非定常解析
-  - 流体・個体伝熱解析
-  - 混相流(VOF)
-- 非圧縮性流体の定常/非定常解析を目指す
+pimpleFoamでRASの計算をまわすためのテンプレート作成備忘録.
-##　乱流モデル
+stlを読み込む外部流れのテンプレート
-定常(simpleFoam)と非定常(pimpleFoam)でも同じ
-constant/turbulencePropertiesにて、laminarかRASかLESかを選ぶ.その下に書く設定を追記する。
+# TIPS
+(増えてきたら備忘録にまとめる)
- - simulationType
- 	- "laminar"
- 	- "RAS"
- 		- kEpsilon
- 		- RNGkEpsilon
- 		- realizableKE
- 		- kOmega
- 		- kOmegaSST
- 		- LRR (RSTM レイノルズ応力輸送モデル)
- 	- "LES"
- 		- Smagorinsky
- 		- homogeneousDynSmagorinsky
- 		- oneEqEddy
- 		- dynOneEqEddy
- - 乱流モデルの選択
- 	- RASはレイノルズ平均をベースにしているので、詳細な非定常現象の再現には向かない
- 	- kEpsilonは単純で計算しやすいので、おおまかな流れのパターンを見るような用途に向いている
- 	- kEpsilon系統モデル(渦粘性モデル)は、等方性を仮定しているので、曲がりや旋回、剥離には向かない. RNG kEpsilon, Realizable kEpsilonはいくらか改善版
- 	- RSTMは乱れの非等方性を考慮できる。しかし方程式がふえ、計算時間が3倍.
- 	- RSTMよりも制度が必要な場合はLES
-チュートリアル/incompressible/pimpleFoam/参照
-## 境界条件
- - 境界タイプ
- 	- patch
- 	- wall
- 	- symmetryPlane
- 	- cyclic 周期境界
- 	- cyclicAMI 不整合周期境界
- 	- wedge 2次元軸対象境界
- 	- empty 2次元
- - ソルバーが必要とするフィールドファイル
- 	- simpleFoam
- 		- U, p, k, epsilon, nut
- 	- buoyantBoussinesqSimpleFoam
- 		- U,p,p_rgh,T,k,epsilon,nut,alphat
- 	- buoyantSimpleFoam
- 		- U,p,p_rgh,T,k,epsilon,nut,alphat
+- スケールの変換
+  - STL ファイルのスケール (単位) の変換を行うには、OpenFOAM のユーティリティ surfaceConvert を使う。たとえば mm から m に変換する場合は次のようにする。
 ```
-//
+$ surfaceConvert -scale 0.001 MC_T0_A_ASSY_AllCATPart.stl MC_T0_A_ASSY_AllCATPart_mm.stl
-// U
-//
-FoamFile
-{
-	version 	2.0;
-	format 		ascii;
-	class 		volVectorField;  // volScalarField - volVectorField - volSymmTensorField
-	object 		U;
-}
-// 単位 [kg m s K mol A Cd]
-dimensions		[0 1 -1 0 0 0 0]
-// フィールド内部の値。0の場合は初期値
-internalField	uniform(0 0 0)
-// 境界値
-boundaryField
-{
-	BoudaryName //　メッシュ生成時につけた名前
-	{
-		type 	fixedValue;
-		value 	uniform (1 0 0);
-		or
-		type 	zeroGradient; // 値指定の必要はない
-	}
-	".*"
-	{
-		type 	zeroGradient; // 値指定の必要はない
-	}
-	"(inlet-1|inlet-2)" // outlet-1 or outlet-2
-	{
-		type 	fixedValue;
-		value 	uniform (1 0 0);
-	}
-	"outlet.*"  // outlet-1, outlet-2, outletA, ...
-	{
-		type 	zeroGradient;
-	}
-	"nonSlipWall.*"
-	{
-		type 	fixedValue;
-		value 	uniform (0 0 0);
-	}
-	"slipWall.*"
-	{
-		// 壁面スリップ条件
-		type 	slip;
-	}
-}
 ```
-その他便利な境界
-```
-boundaryField
-{
-	"inlet.*"
-	{
-		// 表面法線方向速度 (※ 法線ベクトルが外側を向いていることがあるので注意)
-		type 	surfaceNormalFixedValue;
-		refValue 	uniform 10; // [m/s]
-	}
-	"volInlet.*"
-	{
-		// 体積流量
-		type 				flowRateInletVelocity;
-		volumetricFlowRate 	constant 2.5e-4; // [m3/s]
-		value 				uniform (0 0 0);
-	}
-	"flowRateInlet.*"
-	{
-		// 質量流量
-		type 			flowRateInletVelocity;
-		massFlowRate 	constant 2.5e-4; // [kg/s]
-		rhoInlet 		1; / [kg/m3]
-		value 			uniform (0 0 0);
-	}
-	"turbulenceInlet.*"
-	{
-		// 乱れ付き速度境界
-		type 				turbulentInlet;
-		referenceField 		uniform (10 0 0); // 流速[m/s]
-		fluctuationScale 	(0.02 0.01 0.01); // 変動スケール
-	}
-}
-```
-## OpenFOAMにおける計算手順 (重要)
-- ヴァージョン
-	- v5.0 (2018-02-28 時点)
-- メッシング (商用メッシャーある? YES?NO?)
-	- (YES)
-		- fluentMeshToFoam
-		- ideasUnvToFoam...
-		- あったらやってない
-	- (NO)  <= これ
-		- blockMesh
-		- CAD + snappyHexMesh <= おそらくこれしたい
-		- SALOME
-- ソルバーの選択
-	- 非圧縮性ソルバー
-		- 定常 : simpleFoam <= これしかない
-		- 非定常 : pimpleFoam <= これしかない
-こんだけ。非圧縮性ソルバー　はそんなにない
-- ケースの設定
-	- 0		<= フィールド変数
-		- U
-		- epsilon
-		- k
-		- nuTilda
-		- nut
-		- p
-	- constant
-		- polyMesh
-			- blockMeshDict
-		- turbulenceProperties <= 定常/乱流モデルの設定
-		- (RASProperties) <= 非定常/乱流モデルの設定 RANS
-		- (LESProperties) <= 非定常/乱流モデルの設定 LES
-	- system
-		- controlDict 	<= 計算の制御の設定 (時間幅、終了時刻等..)
-		- fvSchemes		<= 離散化スキームの設定
-		- fvSolutions	<= 代数方程式ソルバーの設定、SIMPLE(PISO)等の設定を含むファイル
-## まずは2つのチュートリアルで概要を把握する
-### バックステップ流れ pitzDaily [simpleFoam:非圧縮製定常乱流ソルバー]
-- [説明資料 - スライド](http://www.mech.iwate-u.ac.jp/~hirose/ockitatohoku/ref/wakashimasensei-text-3-1.pdf)
-```
-mkdir -p $FOAM_RUN // runディレクトリを作っておく。(もしないなら)
-run 				// = cd $FOAM_RUN (便利)
-cp -r $FOAM_TUTORIAL/incompressible/simpleFoam/pitzDaily .
-cd PitzDaily
-blockMesh
-simpleFoam
-paraFoam
-```
-- 気づき
-	- コピーした時点ではconstantディレクトリにはメッシュ情報はなにもない.
-	blockMesh実行後に、constant/polyMeshディレクトリが作成され、配下に、boundary,faces,neighbour, owner, pointsが生成されている.
-### ミキシングエルボー その1 (定常計算)
-- [ミキシングエルボーの熱流動解析チュートリアルのケースファイル ダウンロード | 森北出版株式会社](http://www.morikita.co.jp/exclusive/download/1522)
-```
-cd steadyIsoThermal
-blockMesh
-surfaceFeaturExtract
-snappyHexMesh -overwrite
-createPatch -overwrite (v.4以降は不要)
-paraFoam (メッシュの確認)
-foamJob simpleFoam (バックグラウンド実行)
-tail -f log (ログ確認. "End"が計算終了合図)
-```
-ログの確認
-```
-foamLog log  //logsディレクトリができる
-gnuplot residual.gp
-evince residual.eps
-```
-- triSurface/mixing_elbow.stlが設置されている
-- blockMeshを実行すると、メッシュが切られた直方体が作られた。
-- surfaceFeatureExtractで特徴線を抽出
-	- つまり、stlの外形線をパスとしてだしている。constant/extendedFeatureEdgeMeshの下に保存されている
-- snappyHexMeshを実行すると、polyMeshの中身も増えた。また、triSurface/mixing_elbow.eMeshができた!
-- snappyHexMeshを実行すると、ミキシングエルボ内部のメッシュが切れた。外側はどうするのか？設定?
-- foamLog logでlogsディレクトリに計算ログが出力
-- 残差logのグラフを見たいがアプリが無く失敗。epsもイラレでみたが白紙.
-### ミキシングエルボー その2 (非定常熱計算)
-```
-cd constant
-rm -rf polyMesh
-ln -s ../../steadyIsothermal/constant/polyMesh
-```
-- メッシュは重たいので、steadyIsoThermalのconstat/polyMeshにリンクを張ることで再利用
-	- (分かったこと) : constant/triSurfaceは中間データだった.計算に利用しているのはpolyMeshの可能性がある
-```
-foamJob buoyantPimpleFoam
-// 並列の場合
-decomposePar // 並列用に領域分割する
-foamJob -p buoyantPimpleFoam // -pで並列実行
-reconstructPar // 領域結合
-tail -f log //途中経過確認
-paraFoam
-```
-## メッシュ生成
-- ツール
--- 形状生成 : FreeCAD
--- メッシング : snappyHexMesh, blockMesh, Netgen
--- 形状生成 + メッシング : salome
-## SnappyHexMesh
-```
-// どこのメッシュを残すかの場所を指定する
-locationInMesh (0 0 0);
-```
-```
-// メッシュの初期化
-foamCleanPolyMesh
-```
-メッシュはきれいになる
-```
-// 不要な境界の除去
-createPatch -overwrite
-```
-## OpenFOAMによる熱流体解析
-## Q&A
-- Q: チュートリアルからコピーするだけでいいの？設定はどこまで変えていいの？
-- Q: FoamFileのヘッダのヴァージョンは適当?
-## 参考
-- [OpenFOAM® - Official ](https://www.openfoam.com/)
-- [penguinFoam - GUIツール](http://www.geocities.jp/penguinitis2002/study/OpenFOAM/penguinFoam/penguinFoam-20170909.pdf)
-- [OpenFOAMによる熱移動と流れの数値解析 | 森北出版株式会社](http://www.morikita.co.jp/books/book/2779)
-- [正誤表 | 森北出版株式会社](http://www.morikita.co.jp/exclusive/download/1601)
-## ParaViewで格子の表示
-```
-# vtk DataFile Version 2.0
-grid.vtk
-ASCII
-DATASET POLYDATA
-POINTS 8 float
-.2                  1.5                  1.2
-.7                  1.5                  1.2
-.7                  1.5                  1.2
-.2                  1.5                  1.2
-.2                  2.1                  1.2
-.7                  2.1                  1.2
-.7                  2.1                  1.2
-.2                  2.1                  1.2
-POLYGONS 2 10
-0 1 2 3
-4 5 6 7
-```
-## paraFoamでblockMeshの確認
-```
-blockMesh
-paraFoam -block
-```
-```
-FoamFile
-{
-    version     2.0;
-    format      ascii;
-    class       dictionary;
-    object      blockMeshDict;
-}
-// x3^
-//   |
-//   |__ x1
-//  /
-// x2
-//  3____ 2
-//  /|   /|
-// /_0__/ |1
-//7|    |6/
-// |____|/
-// 4    5
-//  __ 1
-//    /|
-// _2/ |0  ==> 外向きに右ねじの法則
-// __|/
-//   3
-//
-convertToMeters	1; //[m]
-vertices
-(
-	(0 0 0) //0
-	(1 0 0)	//1
-	(1 1 0)	//2
-	(0 1 0) //3
-	(0 0 0.1) //4
-	(1 0 0.1) //5
-	(1 1 0.1) //6
-	(0 1 0.1) //7
-);
-blocks
-(
-	hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (40 40 10) simpleGrading (8 5 2)
-	//
-	// simpleGrading　(x1s x2s x3s)
-	// x*s : 分割幅の比率 (最後の分割幅)/(最初の分割幅)
-	// edgeGrading(g0 g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11)
-	// g* : 全ての辺に対する分割幅の比率
-	//
-);
-edges
-(
-);
-// -*- Boundary Type -*-
-// patch 	パッチ (入/出境界)
-// wall		壁
-// symmetryPlane 	対称面
-// cyclic	周期境界
-// cyclicAMI	不適合境界
-// wedge 	2次元軸対象
-// empty	2次元問題
-boundary
-(
-	top
-	{
-		type wall;
-		faces
-		(
-			(3 7 6 2)
-		); // カンマ必須
-	}
-	bottom
-	{
-		type wall;
-		faces
-		(
-			(1 5 4 0)
-		);
-	}
-	left
-	{
-		type wall;
-		faces
-		(
-            (0 4 7 3)
-		);
-	}
-	right
-	{
-		type wall;
-		faces
-		(
-			(2 6 5 1)
-		);
-	}
-	frontAndBack
-	{
-		type empty; // 2次元問題
-		faces
-		(
-            (4 5 6 7)
-            (0 3 2 1)
-		);
-	}
-);
-// mergePatchPairs
-// {};
-```
-変数宣言
-```
-minx -0.00101;
-maxx  0.05101;
-miny -0.00601;
-maxy  0.05601;
-minz -0.01001;
-maxz  0.05601;
-nx 52;
-ny 32;
-nz 56;
-vertices
-(
-    ($minx $miny $minz)
-    ($maxx $miny $minz)
-    ($maxx $maxy $minz)
-    ($minx $maxy $minz)
-    ($minx $miny $maxz)
-    ($maxx $miny $maxz)
-    ($maxx $maxy $maxz)
-    ($minx $maxy $maxz)
-);
-blocks
-(
-    hex (0 1 2 3 4 5 6 7) ($nx $ny $nz) simpleGrading (1 1 1)
-);
-```

FiFiWiki2

ユーザ用ツール

サイト用ツール

差分

ページ用ツール