波の無反射境界条件 2

2015年3月13日

はじめに

津波の側面を無反射境界条件にすることについて。

バージョン

OpenFOAM 2.3.1

ファイル

問題

津波を柱などの構造物にぶつける、という解析をしたい。

構造物は対称な形状の単独のものを想定し、対称条件を用いる。津波は長いので、構造物の反対側も対称条件としたいが、構造物周辺の挙動に影響を与えたくないため、対称面を離す必要がある。しかし、領域を広くとるとメッシュが増えて計算時間が増えるので、それは避けたい。

ということで、津波を支えつつ、跳ね返ってきた波を流出させるような境界条件は可能だろうか?

津波側面の無反射境界条件

津波側面を slip にすると、跳ね返ってきた波をまた跳ね返してしまう。かといって無反射境界条件を適用すると、津波は側面から流れ出てしまいそうであるが、U : zeroGradient、p_rgh : fixedFluxPressure であれば、以下に示すようにうまくいっているように見える。

計算結果

境界条件

  • 下側面: 津波流入境界条件、やってくる波に対しては反射境界条件
  • 左側面: 対称境界条件
  • 上側面: 無反射境界条件
  • 右側面: 下記の境界条件

左図 U : slip、右図 U : zeroGradient