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chtMultiRegionFoamの計算例
chtMultiRegionFoamの計算例
chtはconjugate heat transfer（共役熱伝導解析）の略で，固体を含む熱流体解析を指します．
図1, 2のような内（図2の黄）外（図1の緑）の型の中に，加熱された球殻状の液体（図2の赤）が満たされ，外側の型の中を螺旋状に流れる冷却液（図2の青）によって，型および液体が冷却される様子をシミュレートしてみました．
乱流モデルにはk-ω SSTモデルを使いました．
温度場Tの境界条件に関しては，compressible::turbulentTemperatureCoupledBaffleMixed，fixedValue，inletOutlet，externalWallHeatFluxTemperatureを使いました．輻射は考慮していません．
図1 計算格子（全体図）
図2 計算格子（外側の型を除いた図）
温度分布のアニメーションを図3に示します．初期条件として，型，液体，冷却液がそれぞれ一定の温度を保ち，冷却液は停止していると仮定しています．つまり，計算開始とともにが冷却液が急に流れ出し，熱伝導も急に始まることになるので，0秒での急激な変化に違和感を感じるかもしれません．しかし，加熱された液体の熱（赤い部分）が，外側の型に伝わる様子がうまくシミュレートできています．冷却液の周りの型はいち早く冷えていることも分かります．chtMultiRegionFoamは初めて使いましたが，使いこなせそうです．
図3 温度分布のアニメーション
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