OpenFOAMへのVARANSの実装（その４）

4. 考察

チュートリアルケースのダムブレイク (CR35_bambreak) を対象として olaFlow と ihFoam、olaFlow と interFoam の比較を行う。なお、ihFoam のインストール方法は省略する。

4.1 olaFlow と ihFoam の比較

olaFlow の計算結果は次の通り。

ihFoam の計算結果は次の通り。

olaFlow の方が再現性が良いように見える。
olaFlow で準陰解法 MULES を指定 (MULESCorr yes) すると、ihFoamと同様の結果となる。

4.2 olaFlow と interFoam の比較

interFoam でも、fvOptions (explicitPorositySource) を使用すれば多孔質体の計算ができる。このソースタームは次式で表される。

{\bf{S}} = \mu D {\bf{U}} + \frac{1}{2} \rho F |{\bf{U}}| {\bf{U}} 

この式と VARANS の運動方程式を比較すると、

D = a \frac{(1-n)^3}{n^2} \frac{1}{D_{50}^2}

F = 2 b \frac{1-n}{n^2} \frac{1}{D_{50}}

※1 VARANS の運動方程式はこちらを参照（工事中）
※2 a, b などの係数の値はこちらを参照（工事中）

よって、constant/fvOptionsを次のように設定する。

fvOptions

porosity1
{
    type    explicitPorositySource;

    explicitPorositySourceCoeffs
    {
        selectionMode    cellZone;

        cellZone         c0;

        type             DarcyForchheimer;
        D 1.09E+05;
        f 534;

        d   ($D $D $D);
        f   ($f $f $f);

        coordinateSystem
        {
            origin  (0 0 0);
            rotation none;
        }
    }
}

計算結果は次のようになる。

やはり olaFlow の方が、再現性が良いように見える。

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おわり