ビールとナッツの連成解析(計算編)

前回の記事でビールにナッツを入れると踊りだす様子を報告しました.これをシミュレーションで再現してみましょう.


図に計算モデルの概要を示します.ナッツはアーモンドを想定し,3つの球を連結させて粒子間粘度を十分に大きくすることで粒子同士を固定し,アーモンド形状を表現します.あらかじめナッツ周囲に小さな気泡(小気泡:半径1mm)を8個配置し,気泡とナッツ粒子間も十分に大きな粘性を与えることで気泡を離れにくくしています.気泡は液面からの距離に依存するある確率で成長し大気泡となり,水面に近づくと,これまたある確率で破裂するように設定しました.成長した気泡は半径4mm,破裂した気泡は0.1mmです. ソルバーは流体と粒子の弱連成ソルバーであるicoUncoupeldKinematicParcelFoamを使います.

計算結果はこんな感じです.実験と同じようにナッツが上下します.ちょっと泡が大きいですが,2次元計算なので・・・.3次元なら気泡をもっと小さくして沢山付けられるのですが,これはまた次回.ビールとナッツの連成解析でモデル検証完了 楽しかったです!

 











麦酒物理研究所

麦酒物理研究所 ーBeer Physics Reserch Center- フリーのシミュレーションツール(OpenFOAM)をつかっていろいろと解析してみます。初めてのホームページ作成なので、なかなかはかどりませんが、気長に更新していきます。勘違い、間違いがあるかもしれません。ご意見、コメント歓迎します。

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