프로펠러(Sliding Mesh)

본 예제는 OpenFOAM의 pimpleFoam tutorial에 있는 propeller 문제를 BaramFlow로 계산하는 예제이다. [미끄럼 격자(Sliding mesh)] 기법을 사용하여 프로펠러의 회전에 따른 유동을 예측하는 문제이다.

계산 조건은 다음과 같다.

model 밀도 : 1000 점성 계수 : 0.001 프로펠러 회전 수 : 1432 입구 속도 : 5

프로그램 실행 후 [새 작업(New Case)]를 선택한다. 시작 창에서 [솔버 유형(Solver Type)]은 [압력기반(Pressure-based)]를, [다상유동 모델(Multiphase Model)]은 [None]을 선택한다.

격자는 주어진 polyMesh 폴더를 활용한다. 상단 탭에서 [파일(File)]-[격자 불러오기(Load Mesh)]-[OpenFOAM]을 순서대로 클릭하고 polyMesh 폴더를 선택한다.

[시간(Time)]을 [비정상상태(Transient)]로 변경한다. 나머지는 디폴트를 사용한다.

난류 모델은

모델을 사용하고 [벽함수 옵션(Near-Wall Treatment)]는 [two layer 모델(Enhanced Wall Treatment)]를 선택한다. 나머지는 디폴트 조건을 사용한다.

이름을 water로 변경하고 밀도(Density)는 1000, 점성계수(viscosity)는 0.001을 입력한다.

셀존 조건에서는 [다중기준좌표계], [미끄럼 격자], [생성항] 등을 설정할 수 있다.

본 예제에서는 cellZone에 [미끄럼 격자(Sliding Mesh)] 조건을 설정한다.

아래와 같이 경계면 타입과 경계값을 설정한다.

cellZone_surface, cellZone_surface_slave : 내부 인터페이스(Internal Interface)
- cellZone_surface : 내부 인터페이스로 변경 후, 연결된 벽면(Coupled Boundary)는 cellZone_surface_slave 선택

propeller, propellerStem : 벽면(Wall)
- 속도 조건(Velocity Condition) : 움직이는 벽(Moving Wall)
far_surface : 벽면(Wall)
- 속도 조건(Velocity Condition) : 미끄럼 벽(Slip)
inlet : 입구 속도(Velocity Inlet)
- 속도 크기(Velocity Magnitude) : 5 (m/s)
- 난류 강도(Turbulent Intensity) : 1 (%)
- 난류 점도 비율(Turbulent Viscosity Ratio) : 10

[시간당 반복계산 회수(Max iterations per Time Step)]을 20, [압력보정 회수(Number of Correctors)]를 2로 설정한다. 나머지는 디폴트 조건을 사용한다.

X-속도는 5, [속도 크기(Scale of Velocity)]는 5, 나머지는 디폴트 값을 사용한다.

하단의 [초기화(Initialize)] 버튼을 클릭한다. 그 후, 메뉴의 [파일(File)]-[저장(Save)] 버튼을 클릭하여 저장한다.

메뉴의 [병렬연산(Parallel)]-[환경설정(Environment)]를 클릭하고 원하는 코어수를 입력한다.

[계산 조건(Run Conditions)]은 다음과 같이 설정하고 [계산시작(Start Calculation)] 버튼을 누르면 계산이 시작된다.