In diesem Tutorial lösen wir das Problem eines 50 m langen geraden Kanals mit zwei Becken, einem kleineren am Einlass und einem größeren am Auslass und einem Hindernis in der Mitte.
Figure 1:3D-Ansicht der analysierten Struktur.
In this case, we will use the multiphase solver interFoam coupled with a k - (epsilon) turbulence model. interFoam identifies the water-air interface based on the Volume of Fluid (VOF) method, which solves the transport equations for a single or multiple phase fractions alpha, where alpha is 0.5 at the interface between the fluids (see OpenFOAM Standard Solvers). Additionally, we will focus on the implementation of multiple roughness zones related to the engineered and nature-oriented elements present in the model, and we will apply a specific roughness height.
Figure 2:3D-Ansicht der analysierten Struktur in Strömungsrichtung unter Hervorhebung der zugeordneten Materialien.
Der Fallordner mit allen notwendigen Dateien kann heruntergeladen werden hier].
Dateiimport¶
Der erste Abschnitt dieses Tutorials befasst sich mit dem Import der ursprünglich erstellten Geometrie. Alle Dateien wurden mit Blender erstellt, einem kostenlosen und Open-Source-Tool für 3D-Computergrafiksoftware. Die Geometrie wurde anhand ihres Zusammensetzungsmaterials und nach den im Verzahnungsprozess zu verfeinernden Bereichen in einzelne Elemente unterteilt. Daher wurden für das vorliegende Beispiel die folgenden Elemente als STL-Dateien exportiert:
Air.stl
Concrete-sides.stl
Gravel-bottom.stl
Inlet.stl
Obstacle.stl
Outlet.stl
Figure 3:Bestandteile des Kanals.
Wenn Sie die STL-Dateien aus Blender exportieren, wählen Sie die Option Ascii und schließen Sie nur das ausgewählte Objekt ein, wie unten gezeigt.
Figure 4:Einstellungen für den Export der STL-Dateien aus Blender.
Bevor Sie mit der Mesh-Generierung fortfahren, müssen die exportierten STL-Dateien mit einem Texteditor geöffnet und die erste und letzte Zeile wie folgt geändert werden:
Ersatz
solid Exported from Blender-2.93.3
...
endsolid Exported from Blender-2.93.3mit dem Namen der STL-Dateien, mit denen Sie sich befassen, zum Beispiel:
solid Gravel-bottom
...
endsolid Gravel-bottomSchließlich können alle exportierten und bearbeiteten STL-Dateien im Ordner triSurface gespeichert werden, der im nächsten Abschnitt ausführlicher beschrieben wird.