OpenFOAM

OpenFOAM ist eine freie CFD Bibliothek, die standartmäßig die Simulation von ein- und mehrphasigen laminaren und turbulenten Strömungen erlaubt. Weiterhin lassen sich elektrische Felder und Ströme sowie Magnetfelder berechnen und elektrochemische Fragestellungen untersuchen.

OpenFOAM wird am HZDR intensiv für die Simulation von Flüssigmetallbatterien genutzt. Das HZDR unterstützt aktiv die Weiterentwicklung von OpenFOAM indem entwickelte Modelle in die offizielle OpenFOAM Version integriert werden.

WeightedFlux Interpolationsschema

Berechnet man Masse-, Wärme- oder elektrische Ströme, so muss bei der Finiten-Volumen-Methode die Geschwindigkeit, die Temperatur oder das Potential von den Mittelpunkten der Zellen auf die Zellwände interpoliert werden. Für exakte Interpolationsergebnisse muss dabei eine Wichtung mit den Diffusionsfaktoren, bzw. der thermischen oder elektrischen Leitfähigkeit erfolgen.

Verfügbar ab: OpenFOAM-v1912

• Weber, N.; Beckstein, P.; Galindo, V.; Starace, M.; Weier, T.
  Electro-vortex flow simulation using coupled meshes
  Computers and Fluids 168(2018) 101-109

Function Object "Capillary Courant Number"

In der Simulation mehrphasiger Strömungen treten an den Grenzflächen unphysikalische Strömungen, sogenannte "spurious velocities" auf. Diese lassen sich um mehrere Größenordnungen reduzieren, wenn man den Zeitschritt der Simulation anhand der Kapillargeschwindigkeit bestimmt.

• Personnettaz, P.; Beckstein, P.; Landgraf, S.; Köllner, T.; Nimtz, M.; Weber, N.; Weier, T.
  Thermally driven convection in Li||Bi liquid metal batteries
  Journal of Power Sources 401(2018) 362-374