CFDEM-PFMでVOF法+DEMのシミュレーション

前回の記事で,CFDEM-PFMの紹介とインストール方法を説明しました。
今回は、VOF法+DEMのチュートリアルを実行し、ポスト処理まで行ってみます。

チュートリアル

チュートリアルは、CFDEMcoupling-PFMフォルダ内に保存されていると思います。前回の記事の方法でインストールしていれば、チュートリアルの格納先は、/opt/CFDEM-5/CFDEMcoupling-PFM/tutorialsになります。
ディレクトリ内は以下フォルダー体系になっています。
オリジナルのCFDEMと比較し、かなり増えていいます。
DEM粒子の化学反応、混相流との連成、DEM粒子の伝熱など様々な機能が実装されており、その分チュートリアルの増えています。今回はVOF法+DEMの解析を行うため、cfdemSolverMultiphase　フォルダー内のチュートリアルを実行します。

CFDEMcoupling-PFM/tutorial.

cfdemPostproc
cfdemSolverIB
cfdemSolverIBContinuousForcing
cfdemSolverMultiphase　#今回実施するもの
cfdemSolverMultiphaseScalar
cfdemPiso
cfdemPisoMS
cfdemSolverPisoScalar
cfdemSolverRhoPimple
cfdemSolverRhoPimpleChem
displacemntField
rcfdemSolverBase
rcfdemSolverCoupledHeatTransfer
rcfdemSolverRhoSteadyPimple
rcdemSolverRhoSteadyPimpleChem
rStatAnslysis
rtfmSolverSpeacies
testTwoFluidRecurrenceTurbulence

cfdemSolverMultiphaseの中には4つチュートリアルが保存されていますが、particleWaterEntryを実行してみます。
まず、チュートリアルを適当なフォルダにコピーします。

cp -r /opt/CFDEM-5/CFDEMcoupling-PFM/tutorials/particlesWaterEntry 移動先パス

設定ファイルの詳しい解説は別記事でしようと思いますので、今回は実行だけにしてみます。
移動先にのディレクトリーでAllrun.shを実行します。すると、DEMとCFDの計算が実行され、結果が出力されます。
CFDよDEMのフォルダそれぞれに.vtkファイルが出力されていると思いますので、Paraviewを立ち上げてvtkファイルを読み込みます。CFDフォルダ内のvtkに流体解析の結果、DEMフォルダ内のvtkにDEMの解析結果が出力されていますので、2つをそれぞれロードしてください。

あとは、粒子と流体解析の結果の可視化設定を行います。今回は3つをパイプラインに追加しました。

• Glyph DEM粒子可視化
• clip 液相部分の表示
• contour 自由表面の強調

可視化後動画を表示させると以下のようになります。

液面に向かって粒子が落下する様子を解析しています。VOF法とDEMが相互に影響した挙動となていることがわかります。
通常のCFDEMでは実行できなかった解析がCFDEM-PFMでは実行できました。
今後はその他のソルバーも調査していきたいです。