2022年2月27日日曜日

OpenFOAM と河川

OpenFoam で河川の計算に再トライ。

その中で、地下水を連成する際に必要な水位固定の境界条件を探していました。が、どうも、デフォでは実装されていないようです。古い情報ですが、groovyBC を使えば inlet 適用できそうでした。が、側方に張る場合はどうすべきでしょう?
https://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-pre-processing/122819-inlet-boundary-condition-based-specified-water-level.html
2週間ほど調べましたが、良い設定が見つからず。
ひとまず、側方は不透水にしてin-out のみの境界条件を張って計算してみると、川と地下水の流れは定性的に計算できそうでした(中流で池のように溜まっていましたが)。山岳地の河川で上流端と下流端の流量の違いを表現したいような場合には使えるでしょう。
はい、眠らせましょう。

次は、河川・地下水間の移流拡散。これはinterFOAM をベースに作ろうかと思ったのですが、既に実装されていたようでした。
interFoam with scalar transport in single phase
https://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-solving/234344-interfoam-scalar-transport-single-phase.html
相間のスカラー輸送を計算する場合と、単一相内での輸送は切り分けないといけないですね。当然なのですが、これを読むまで気づきませんでした。

早速、リンク先の tutorial を動かそうとしたのですが、コンパイルが必要でした。手元にあるのは native Win + ESI 版2012。Ubuntu の入った laptop が故障中のため、新しく環境をつくらないといけない?面倒だなと思いつつ一旦休憩へ。
シャワーを浴びながら、この方法では問題があることに気づきました。流速の問題です。OpenFOAM では Darcy-Forchheimer Equation を用い、porous media に対して抵抗としての圧力(勾配)や方向を補正し流速を導く計算でした。間隙比を陽に扱っていないため、実流速を計算できせん。汚染の計算はこれではダメ。地表流のみならOKですが、地下水部分の汚染の拡大が遅くなります。そもそも、地下水の量もダメでしょうね。目の詰まった遅い流れは対象外なのでしょう。

そうなると、汚染の計算は河川のみ。それなら iRIC を選択すべきとなります。はい、眠らせましょう。
見過ごした情報もあるかもしれませんが、3週間でたどり着いたのが「使えなさそう」。なかなか良いツールはありませんね。


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