기타 경계조건(Misc)
2차원 경계(Empty), 축대칭 경계(Wedge)
OpenFOAM은 별도의 2차원 격자가 없으며, 3차원 격자의 높이 방향으로 하나의 격자가 있을 때 그 위와 아래면에 2차원 경계 조건을 주면 2차원 문제가 된다. 마찬가지로 축대칭 격자도 없으며 wedge 모향의 3차원 격자에 회전방향으로 하나의 격자가 있을 때 그 양쪽면에 축대칭 경계 조건을 주면 축대칭 문제가 된다.
대칭(Symmetry)
대칭 조건의 경계면에 사용한다.
인터페이스(Interface)
2개 경계면의 관계를 나타내는 조건이다. 계산 영역 내부의 두께가 없고 유동이 통과하는 경계면이나, cell zone 경계면에서 같은 위치에 2개의 경계면이 있을 때 사용한다. 쌍을 이루는 2개 경계면의 격자가 일치할 필요는 없다.
내부 인터페이스(Internal Interface), 회전주기조건(Rotational Periodic), 병진주기조건(Translational Periodic)의 3가지가 있다.
openfoam의 cyclicAMI 조건을 사용한다.
Cyclic
인터페이스와 비슷하지만 2개의 쌍을 이루는 격자가 완전히 일치해야 한다.
다공성 압력 점프(Porous Jump)
다공성 압력 점프 조건은 계산영역 내부에 있는 cyclic 면에서 압력 변화를 주는 조건이다.
입력항목은 다음과 같다.
- Darcy Coefficient, $D$
- Inertia Coefficient, $I$
- 다공성 매질 두께(Porous media thickness, $L$)
- 연결된 경계면(Coupled boundary)
Darcy Coefficient와 Inertial Coefficient 값이 양(+)의 값일 때는 유동이 지나가면서 압력이 낮아지고, 음(-)의 값일 때 압력이 높아진다.
압력 변화는 다음식으로 계산된다.
$\Delta p = -\left(D \mu U + \frac{1}{2} I \rho U^2 \right)L$
- $\mu$ : 점성계수
- $\rho$ : 밀도
- $U$ : 속도
openfoam에서 사용하는 경계조건은 압력은 porousBafflePressure 이고, 나머지는 모두 cyclic 이다.
팬(Fan)
팬 조건은 계산영역 내부에 있는 cyclic 면에 팬의 속도-압력 관계를 파일로 주는 조건이다.
속도-압력 파일은 csv 형식으로 첫번째 열에 속도, 두번째 열에 압력이 콤마(,)로 구분된 파일이어야 한다.
openfoam에서 사용하는 경계조건은 압력은 fan 이고, 나머지는 모두 cyclic 이다.