OpenFOAM【物性の温度依存性の設定1】

chtMultiFegionFoam中で固体(solid)の物性の温度依存性を反映させるのが目的。熱伝導率(transport)、比熱(thermo)の温度依存性を考慮できます。thermophysicalPropertiesが設定ファイル。まずは、thermoTypeで関数の指定。

thermoType
{
    type            heSolidThermo;
    mixture         pureMixture;
    transport       polynomial;
    thermo          hPolynomial;
    equationOfState rhoConst;
    specie          specie;
    energy          sensibleEnthalpy;
}

(わざと)合わない設定をすると、以下出力されるので参考に設定します。

Valid solidThermo types :
6(heSolidThermo<multiComponentMixture<constIso<hConst<rhoConst<specie>>,sensibleEnthalpy>>> heSolidThermo<pureMixture<constAnIso<hConst<rhoConst<specie>>,sensibleEnthalpy>>> heSolidThermo<pureMixture<constIso<hConst<rhoConst<specie>>,sensibleEnthalpy>>> heSolidThermo<pureMixture<exponential<hPower<rhoConst<specie>>,sensibleEnthalpy>>> heSolidThermo<pureMixture<polynomial<hPolynomial<icoPolynomial<specie>>,sensibleEnthalpy>>> heSolidThermo<pureMixture<polynomial<hPolynomial<rhoConst<specie>>,sensibleEnthalpy>>>)
type           mixture                transport    thermo       equationOfState  specie  energy            

heSolidThermo  multiComponentMixture  constIso     hConst       rhoConst         specie  sensibleEnthalpy  
heSolidThermo  pureMixture            constAnIso   hConst       rhoConst         specie  sensibleEnthalpy  
heSolidThermo  pureMixture            constIso     hConst       rhoConst         specie  sensibleEnthalpy  
heSolidThermo  pureMixture            exponential  hPower       rhoConst         specie  sensibleEnthalpy  
heSolidThermo  pureMixture            polynomial   hPolynomial  icoPolynomial    specie  sensibleEnthalpy  
heSolidThermo  pureMixture            polynomial   hPolynomial  rhoConst         specie  sensibleEnthalpy  

transportの設定

一定値(constIso)のほかに、指数形(exponential)、多項式(polynomial )を設定できます。

    transport
    {   
        // exponentialの場合
        kappa0 1;
        n0 1.1;
        Tref 300;
        // polynomial の場合
        kappaCoeffs<8> (1e3 0 0 0 0 0 0 0)
    } 

具体的な計算は、以下のソースコードを見ればわかります。

/src/thermophysicalModels/solidSpecie/transport/exponential/exponentialSolidTransportI.H
/src/thermophysicalModels/solidSpecie/transport/polynomial/polynomialSolidTransportI.H

thermoの設定

一定値(hConst)のほかに、指数形(hPower)、多項式(hPolynomial)を設定できます。

    thermodynamics
    {   
        Hf      0;  
        Sf      0;
        //  hPower の場合
        //  Cp(T) = c0*(T/Tref)^n0
        C0      1;
        Tref  300;
        n0    1.1;
        //  hPolynomial の場合
        CpCoeffs<8> (2000 0 0 0 0 0 0 0);
    }