OpenFOAM을 이용한 비정상상태 연소해석 reactingFoam

  안녕하세요

  오늘은 OpenFOAM을 이용한 비정상상태 연소해석에 대해 알아보려해요.

  

reactingFoam 정의

 

  1. 정의

   (1) 압력을 기반으로 압축성, 화학반응 비정상상태 해석 솔버이며 온도 및 밀도 변화가 있는 층류 및 난류, 다상유동을 해석해요.

   (2) OpenFOAM 내 PIMPLE method를 이용하여 해석을 진행하며 local time Stepping(LTS) 기능을 사용하여 정상상태를 빠르게 도출할 수 있어요.

 2. 해석 적용 예 : 버너해석, 연소챔버 해석, 오염물질 농도 해석(NOx, SOx, CO2 등)

 3. solution Limeters : 속도, 압력, 온도를 필드 내 최대 및 최소온도 제한 설정 가능

 

비정상상태 연소해석 예제

 

   1. 해석버전 : OpenFOAMv2312

   2. 해석솔버 : reactingFoam

   3. tutorial 경로 : openfoam2312/tutorials/combustion/reactingFoam/RAS/SandiaD_LTS

   4. 해석격자 : blockMesh

   5. reactingFoam case 기본구조

reactingFoam case 기본구조

   5. 해석 형상

   6. 경계조건

      (1) 화학종, 속도, 온도 경계조건

Sandia_D boundary condition

 

       (2) 난류모델 : k-epsilon model

       (3) 연소모델 : Eddy Disspation Concept(EDC)

       (4) 화학 반응식 : GRI 3.0

       (5) 화학반응가속화 모델 : TDAC 적용

       (6) 복사 모델 : P1 + Grey mean absorption emission model

       (7) LTS 모델을 사용해서 정상상태해를 빠르게 얻음

 

해석결과

 

 

  화염이 안정정으로 붙는 것이 OH와 온도를 통해 확인 가능해요.

  해석 후 실험값과 비교하면 더 정확한 해석 결과를 얻을 수 있어요.

 

결론

 

  오늘은 OpenFOAM을 이용한 비정상상태 연소해석에 대해 알아보았어요.

  reactingFoam을 사용해서 복잡한 연소반응에 대해서 해석했어요,

 해석 결과로 온도 및 화학종을 확인하여 화염 안정성이나 최대 온도 확인이 가능했어요.

   오늘도 읽어 주셔서 감사합니다. 질문은 댓글로 부탁드려요.

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