curso introdutório do openfoam parte 2

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Universidade Federal do Rio de Janeiro Coordenação dos Programas de Pós-graduação em Engenharia Programa de Engenharia Química Introdução ao OpenFOAM Aluno: William Clem Soares Orientador: Paulo L. C. Lage Junho/2008

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Curso introdutório do OpenFOAM, ministrado no PEQ/COPPE/UFRJ segunda parte

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Page 1: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

Universidade Federal do Rio de JaneiroCoordenação dos Programas de Pós-graduação

em EngenhariaPrograma de Engenharia Química

Introdução ao OpenFOAM

Aluno:William Clem Soares

Orientador: Paulo L. C. Lage

Junho/2008

Page 2: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

Rodando casos: O caso damBreak

Figura 1 : Domínio do caso damBreak

Page 3: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

Criando a malha: Rodando o caso:blockMesh . damBreakinterFoam . damBreak OBS: Construindo o campo inicial e visualizando o caso:setFields . cavityparaFoam . damBreak

Caso DamBreak

Figura 2: Descrição da fase

Page 4: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

Caso MultiphaseInterFoam

tempo de simulação aproximando: 55 min (no computador da minha casa).Criando a malha:blockMesh . damBreak4phase

rodando o caso:multiphaseInterFoam . damBreak4phase

visualizando o caso:paraFoam . damBreak4phase-animação

Page 5: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

Observações caso Multiphase

Densidades aproximada:

- densidade da água : 1,0 g/ml- densidade do ar : 0,012 g/ml- densidade do óleo : 0,82 g/ml- densidade do mercúrio : 13,6 g/ml

Fluidos:- ar (vermelho) - óleo (verde), - água(azul) - mercúrio (amarelo)

Page 6: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

Geração de malha

Os pontos a considerar na malha são:- vértices- Faces

interna externa (ou no contorno)

- célulascontínuas: deve preencher o domínio completamentefechadas: toda célula deve ser fechada

ortogonalidade: o ângulo entre as face deve ser menor que 90.

ver tabela 6.1

Page 7: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

Figura 3: Tabela 6.1

Page 8: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

Descrição do PolyMesh

Points Descrição da lista de vetores dos vértices da célula, onde o primeiro vetor está dentro da lista representado pelo vértice 0, o segundo pelo vértice 1 , etcFacesDescrição da lista de facesNeighbourLista das faces vizinhas. No caso do contorno a conectividade é assumida por um rótulo (número) e as faces vizinhas são assumidas com -1.

Page 9: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

...continuação...

OwnerLista das células no contorno. Primeiro entry... face 0; segundo entry...face 1 a assim por diante

Boundary Lista dos patches.Página 136-141 do UserGuide.Ver tabelas 6.2, 6.3, 6.4, 6.5

Page 10: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

O BlockMeshDict

convertToMetersFator de escala.verticesLista das coordenadas dos vértices.edgesUsado para arestas diferentes das aresta de linha reta. Por exemplo: um arco.

Figura 4: tabela 6.6

Page 11: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

...continuação...

blockOrdena a lista dos vértices rotulados para aquele bloco e o tamanho da célula

Figura 5: Um bloco simples

Page 12: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

Ex: cavityblock(hex(0 1 2 3 4 5 6 7) // Define os vértices do bloco(20 20 1) // Define o número de células em cada direçãosimpleGrading (1 1 1) // Define a razão de expansão das células (patcheslista dos patches.

Page 13: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

Analisando a convergência de malha

Usa-se o comando de linha sample para fornecer resultados de interpolação numa dada direção do domínio

Analisando convergência de malha no caso cavity:1) Copiar o arquivo sampleDict no diretório icoFoam->cavity->system2) Adequar o arquivo sampeDict ao seu problema-Nós vamos traçar uma reta nos pontos (0.05 0 0.005) até o ponto (0.05 0.1 0.005).- número de pontos de interpolação: 100-Fields: só analisaremos a convergência em relação ao campo escalar da pressão

Page 14: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

convergência de malha

3) Criar a malha e rodar o caso cavity4) Rodar o interpolador samplesample . cavity5) Voltar ao diretório icoFoam e procurar o novo arquivo nomeado samples. Renomeá-lo como sendo samples20v20, indicando que esse é o arquivo onde foi guardado o resultado da interpolação para a malha de 20 por 20. NÃO DÊ ESPAÇO AO RENOMEAR!!!!! 6) Verifique se o arquivo relativo a interpolação da pressão está ok.

Page 15: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

convergência em malha

A partir de agora é só plotar os dados em um programa gráfico.No OpenOffice Calc (linguagem Português-br):7) vai em Aplicações-> Escritório -> Planilha Eletrônica8) inserir->folha de arquivo->...-> centreProfile_p.xyOBS: A ordem no arquivo é (t,y)9) Trocando ponto por vírgula:ctrl+F ----> . por , ---->substituir tudo10) Plotando o gráfico:inserir -> gráficotipo de gráfico: Linhaintervalo de dados: selecionar “primeira coluna como rótulo”série de dados: escolher adequadamente os eixos x e y

Page 16: Curso Introdutório do OpenFOAM Parte 2

convergência de malha

10) Renomear a planilha como 20, pra não confundir com os resultados da nova interpolação que faremos com a malha de 40x40 e de 60x60

- Criar uma nova malha agora sendo 40x40 e 60x60 e refazer os passos.- Preste a atenção no número de Courant.

Qual malha você sugere que seja melhor?