内湾における波の伝搬解析
1. モデル概要
オープンソースコードOpenFOAM ver6.0のinterFoamソルバーを利用して、内湾における波の伝搬解析を実施します。計算は3次元-非定常-非圧縮解析とし、自由表面の計算はVOF法を利用します。図1にモデルの概要を示します。
図1-1 モデル図
図1-2 海底地形
2. 計算条件
図2-1に境界条件を示します。
図2-1 境界条件
3. 計算結果
波が伝播していく様子のアニメーションを示します。
OpenFOAMはライセンスフリーのため、並列計算が必要となる大規模なモデルでも、ライセンスコストを気にすることなく計算する事ができます。
(※ 本サンプルでは使用していませんが、波を減衰させるダンパー機能も実装されているため、境界の反射波を防ぐ計算も可能です)
4. 補足(設定の概要説明)
OpenFOAM では、systemディレクトリ下のsetFieldsDictファイルで初期条件を定義します。計算実行前に、端末にsetFieldsコマンドを入力すると、 setFieldsDictファイルで定義した初期条件が0ディレクトリ内の各ファイルに反映されます。
interFoamソルバーで計算領域の一部に第1流体を配置して計算したい場合は、 regions内で、範囲の指定と流体率(＝alpah.waterの値）を定義します。範囲の指定は、stl(surfaceToCell)、矩形領域(boxToCell)、円柱領域(cylinderToCell)等、様々な方法で定義可能です。
例えば、矩形領域で範囲を定義したい場合は、boxコマンドで、矩形の対角となる2つの座標(x y ｚ)を指定します。
---------- setFieldsDictファイルのregions内---------
regions
(
boxToCell
{
box (x座標 y座標 z座標) (x座標 y座標 z座標);
fieldValues
(
volScalarFieldValue alpha.water 1
);
}
);
-------------------------------
設定の参考tutorial:
インストール先ディレクトリ/tutorials/multiphase/interFoam/laminar/damBreak/
