CAE

【圧力データ(OpenFOAM)】ParaViewで表示してExcelデータと比較(9)

こんにちは(@t_kun_kamakiri

今回は下記の記事で解説した圧力時刻歴データをParaViewで表示する方法について解説を行います。

↑こちらの記事で紹介した通り、指定した圧力の時刻歴データはOpenFOAMの設定「system/controlDict」ファイル内でfunctionObjectでprobesを設定することででも出力可能です。

system/probes

こちらの実験データの圧力計測点と同じ位置の圧力データを取得する設定を行います。

  • 「fields (p p_rgh);」で出力する物理量を指定します。
  • probeLocationsで出力したい座標位置を指定します。
  • 「interpolationScheme cellPoint」はセル値による線形重み付け補間スキーム

probesをsystem/controlDictで読み込みます。

system/controlDict

本来はこちらの設定の方が結果処理の手間が省けて良いのですが、計算実行後に設定し忘れて(もしくは後で見たくなった)などの理由で可視化ソフトで表示させたいということは稀にあります。

今回の内容

3次元ダムブレイクの実験の指定した座標位置での圧力をParaViewで表示する方法について解説を行います。

OpenFOAM初心者でチュートリアルを動かしたことがある方を対象にしています。

DEXCS2020
OpenFOAM v2006
gnuplot 5.2

3次元ダムブレイクの実験データと解析モデル

実験データ

こちらの実験データのより以下の時刻歴データを計測しています。

  • 圧力計測点P1~P8←今回OpenFOAMと比較する対象
  • 水面の高さH1~H4

ちなみに「system/controlDict」ファイル内でfunctionObjectのprobeで特定座標の圧力を取得し、実験データと比較したものが下記となります。

そこそこ実験とOpenFOAMの結果が合っていますね。

解析モデル

OpenFOAMでの解析モデルの設定方法は下記の記事に書いています。
※追々ファイルもモデルファイルも公開します。

ParaViewで圧力の時刻歴表示

操作方法はこちらに記載しています。

今回はp2の位置の圧力での比較を行いました。
ただし、OpenFOAMの結果の方は実験での測定箇所と全く同じ位置に節点がないため近しい場所での圧力データを拾ってきています。

今回は横軸や縦軸にラベルを作成していなかったり、p2の結果だけを比較したり、ずいぶん適当に行っている部分が多いですが、ParaViewで結果をサクッとExcelデータと比較したい場合には良いかと思います。

まとめ

ParaViewで指定した座標の圧力の時刻歴をグラフ化しました。
ついでに実験のExcelデータも読み込んでOpenFOAMの結果と比較を行いました。
※ただし、OpenFOAMの結果の方は実験での測定箇所と全く同じ位置に節点がないため近しい場所での圧力データを拾ってきています。

本記事で紹介した方法以外にも、以下のように実験データと全く同じ座標での圧力データの取得が可能です。さらにPythonを使うと自動化もできます。
次回はこちらをテーマにします。

参考書

PENGUINさんサイトを体系的に学べる書籍となっています。ネット記事でも十分勉強できるのですが、OpenFOAMの初学者でOpenFOAMをインストール済みであれば一冊持って置き、体系的に学ぶのが良いでしょう。

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あとは初心者向けに丁寧に解説がされているこちらの書籍もお勧めです。最後の章にはオーバーセットメッシュ(重合メッシュ)の機能を使った解析を最後まで丁寧に解説しているので挫折することはないでしょう。

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【プロフィール】

カマキリ
(^^)

大学の専攻は物性理論で、Fortranを使って数値計算をしていました。
CAEを用いた流体解析は興味がありOpenFOAMを使って勉強しています。

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