OpenFOAM使用手册中文翻译版
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引言这是开源场运算和操作C++库类(ope nfoam)的使用指南。
他详细描述了Ope nF OAM的基本操作。
首先通过第二章一系列教程练习。
然后通过对更多的独立组件的更详细的描述学习ope nfoam。
Of首先主要是一个C++库类,主要用于创建可执行文件,比如应用程序(application)。
应用程序分成两类:求解器,都是为了解决特定的连续介质力学问题而设计的;公用工程,这些是为了执行包括数据操作等任务而设计的。
Of包括了数量众多的solver和utilities,牵涉的问题也比较广泛。
将在第三章进行详尽的描述。
Of的一个强项是用户可以通过必要的预备知识(包括数学,物理和编程技术)创建新的solvers和utilities。
Of需要前处理和后处理环境。
前处理、后处理接口就是of本身的实用程序(utilities),以此确保协调的数据传输环境。
图1.1是of总体的结构。
第4章和第五章描述了前处理和运行of 的案例。
既包括用of提供的meshgen erato划分网格也包括第三方软件生成的网格数据转换。
第六章介绍后处理。
Chapter 2指导手册在这一章中我们详细描述了安装过程,模拟和后进程处理一些Ope nF OAM测试案例,以引导用户运行OpenFOAM的基本程序。
$FOAM_TUTORIALS目录包含许多案件演示of提供的所有求解器以及许多共用程序的使用,在试图运行教程之前,用户必须首先确保他们已经正确地安装了Ope nF OAM。
该教程案件描述blockMesh预处理工具的使用,paraFoam案例设置和运行Ope nF OAM求解器及使用paraFoam进行后处理。
使用OpenFOAM支持的第三方后处理软件的用户可以选择:他们要么可以按照教程使用paraFoam,或当需要后处理时参阅第六章的第三方软件使用说明。
OpenFOAM安装目录下的tutorials目录中所有的指导手册都是可复制的。
OpenFOAM当中物性参数的设置固体当中物性参数的设置:FoamFile{version 2.0;format ascii;class dictionary;object thermophysicalProperties;}// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //thermoType{type heSolidThermo;mixture pureMixture;transport constIso;thermo hConst;equationOfState rhoConst;specie specie;energy sensibleEnthalpy;}mixture{specie{nMoles 1; //摩尔数molWeight 50; //分⼦量}transport{kappa 8000; //导热系数}thermodynamics{Hf 0; //⽣成焓[J/kmol]Cp 450; //等压⽐热容[J/(kmol·K)]}equationOfStaterho 8000; //密度}}// ************************************************************************* //流体当中物性参数的设置:FoamFile{version 2.0;format ascii;class dictionary;object thermophysicalProperties;}// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ////pRef 100000; //当⾃然对流需要采⽤理想⽓体状态⽅程时,启⽤此项thermoType{type heRhoThermo;mixture pureMixture;transport const;thermo hConst;//===================================================//有⾃然对流存在的情况下// equationOfState应设置为perfectGas(理想⽓体状态⽅程)//==================================================== equationOfState rhoConst;specie specie;energy sensibleEnthalpy;}mixture{specie{nMoles 1; //摩尔数molWeight 18; //分⼦量}equationOfState{//===========================//采⽤理想⽓体状态⽅程时不设此项//可根据其他物性参数计算得到//============================rho 1000;}thermodynamics{Cp 4181; //⽐热容Hf 0; //⽣成焓[J/kmol]}transport{mu 500; //粘度Pr 6.62; //普朗特数}}// ************************************************************************* //说明:constTransport:粘度µ为常数,并有普朗特数公式:来计算,其中需要制定µ和Pr。
openfoam两相气泡算例OpenFOAM (Open Source Field Operation and Manipulation) 是一个开源的计算流体力学(CFD) 软件套件,可用于模拟复杂流动问题。
其中一个常见的应用是模拟两相流动,特别是气泡的行为。
本文将会一步一步回答有关OpenFOAM两相气泡算例的问题,从设置初始条件到分析结果,详细介绍如何使用OpenFOAM进行两相气泡模拟。
1. 初始设置:在开始之前,我们需要设置初始条件以模拟两相气泡流动。
首先,我们需要定义气泡的几何形状和初始位置。
这可以通过在OpenFOAM中创建气泡的网格来实现。
网格可以是结构化或非结构化的,具体取决于问题的复杂性和几何形状。
然后,我们需要定义气泡的初始速度和物理性质,如密度和粘度。
2. 定义边界条件:接下来,我们需要定义边界条件,以模拟气泡与周围流体之间的相互作用。
这可以通过设定速度、压力或表面张力等边界条件来实现。
例如,我们可以将气泡表面视为完全粗糙的,并使用液体的粘性边界条件来模拟气泡与流体之间的摩擦。
另外,我们还可以根据需要定义其他边界条件,比如入口和出口边界条件。
3. 设置物理模型:在进行模拟之前,我们需要选择适当的两相流动模型。
OpenFOAM提供了多种模型,包括欧拉模型、拉格朗日模型和VOF (Volume of Fluid) 模型等。
在两相气泡模拟中,常用的模型是VOF模型,它通过跟踪气泡和流体相的界面来计算两相流动的行为。
4. 设置求解器:了解边界条件和物理模型后,我们需要选择并配置适当的求解器来解决两相气泡问题。
OpenFOAM提供了许多求解器选项,可以根据具体问题和求解器的速度、收敛性和精度要求来进行选择。
一般来说,在两相气泡模拟中,我们可以使用两相流场的连续方程和动量方程的离散形式进行求解。
5. 运行模拟:一旦完成初始设置、定义边界条件、选择物理模型和求解器配置,我们就可以开始运行两相气泡模拟了。
OpenfoamOpenfoam的简介及使用方法:openFOAM是一个具有开源代码的CFD模拟软件,运行于LINUX操作系统中(运行于WINDOWS下的LINUX虚拟环境同样可以),目前最新版本为1.3。
受GNU Free Documentation License 保护,不过既然是开源软件,自然可以随便传播了,但是对源代码和说明文档的随意篡改是不负责任的,所以没有十足的把握,还是要尊重原始版权吧。
openFOAM,open Field Operation and Manipulation,字面意思就是“开放的域操作和处理”,貌似和CFD没有什么关系,但是它却可以处理很多CFD问题抑或偏微分方程数值解问题。
openFOAM是采用面向对象方法(Object-Orientation Method),采用C++语言编写的一个“库”(Library)。
个人感觉很像Delphi,软件本身提供了大量的类,用户可以根据自己的需求和喜好进行组织、程序设计。
与Delphi不同的是,openFOAM本身并不是一个编译环境,用户需要自己选用第三方软件来进行编译,这样一来,实际上openFOAM只提供了“料”,而与之对比的,Delphi则既提供了“料”,又提供了“锅”。
个人感觉,openFOAM 可以像Delphi那样,形成自己的编译环境,这样应该更有利于应用和推广,不过希望不要商业化才好,毕竟大家都喜欢用免费的东西:)openFOAM是个软件,但是其本身又不会运行,这就是为什么我们仅仅称之为库的原因。
但我们使用它,自然希望得到可以用的软件(application)。
利用openFOAM可以得到两种类型的application:求解器solver和工具utility,前者用来解决数值计算上的问题,而后者用来进行前处理和后处理。
至于怎么得到这些application,显然,需要我们用C++编程实现了。
我们编程,自然不应该从零开始,因为我们有openFOAM,这是我们进行CFD模拟工作的基石。
openfoam的流程OpenFOAM是一种开源的计算流体力学(CFD)软件包,用于模拟和分析流体流动问题。
它提供了一个完整的流程,包括前处理、求解和后处理,可用于处理各种流体流动问题,如流体力学、传热和多相流等。
流程的第一步是前处理。
在前处理阶段,用户需要定义模拟的几何形状和边界条件。
OpenFOAM提供了一系列的网格生成工具,可以用来生成不同形状的几何网格。
用户可以根据自己的需求选择合适的网格生成工具,并对网格进行调整和优化。
此外,用户还需要定义边界条件,包括流体的入口、出口和壁面等。
这些边界条件将决定流体流动的行为和特性。
第二步是求解。
在求解阶段,OpenFOAM将根据用户定义的边界条件和物理模型,对流体流动进行数值求解。
OpenFOAM使用的是有限体积法,这是一种常用的离散化方法,用于将流体流动方程离散化为有限个节点上的代数方程。
通过迭代求解这些代数方程,可以得到流体的速度、压力和温度等物理量的分布。
OpenFOAM提供了多种求解器和求解算法,用户可以根据自己的需求选择合适的求解器和算法。
最后一步是后处理。
在后处理阶段,用户可以对求解结果进行分析和可视化。
OpenFOAM提供了一系列的后处理工具,包括流线图、等值线图和矢量图等,用于展示流体流动的特性和行为。
用户可以通过这些工具对求解结果进行可视化,并进一步分析流体流动的性质和变化。
总的来说,OpenFOAM的流程包括前处理、求解和后处理三个步骤。
在前处理阶段,用户需要定义模拟的几何形状和边界条件。
在求解阶段,OpenFOAM将根据用户定义的边界条件和物理模型,对流体流动进行数值求解。
在后处理阶段,用户可以对求解结果进行分析和可视化。
通过这个完整的流程,用户可以模拟和分析各种流体流动问题,并获得有关流体行为的重要信息。
OpenFOAM的开源性质使得它受到了广泛的应用和研究,成为了流体力学领域的重要工具。
希望通过这篇文章,读者对OpenFOAM的流程有一个基本的了解,并能够在实际应用中运用到OpenFOAM的各个步骤。
openfoam入口流速加入正弦函数【最新版】目录1.OpenFOAM 简介2.入口流速加入正弦函数的背景和目的3.正弦函数的特性和选取4.实施步骤和结果分析5.总结与展望正文1.OpenFOAM 简介OpenFOAM 是一个开源的计算流体力学(CFD)软件,广泛应用于工程领域,如流体力学、热传导、传质等。
OpenFOAM 基于有限体积法(Finite Volume Method, FVM)进行求解,可以模拟各种复杂的流场和物理现象。
2.入口流速加入正弦函数的背景和目的在实际工程中,流体系统的入口速度往往是非均匀的,这会导致流场分布不均,进而影响到系统的性能。
为了改善这种情况,可以在 OpenFOAM 中将入口流速加入正弦函数,使得流速在时间上有规律的波动,从而模拟实际流体系统中的非均匀入口速度。
3.正弦函数的特性和选取正弦函数是一种周期性的波形,具有很好的规律性和对称性。
在OpenFOAM 中,可以通过指定正弦函数的振幅、频率、相位等参数来调节流速的波动特性。
为了更好地模拟实际情况,需要对正弦函数的参数进行合理的选取。
4.实施步骤和结果分析在 OpenFOAM 中,可以通过以下步骤实现入口流速加入正弦函数:(1)编写 OpenFOAM 的 C++代码,实现正弦函数的计算。
(2)在 OpenFOAM 的 input 文件中,加入正弦函数的定义和计算,并将其与入口流速相加。
(3)运行 OpenFOAM 求解器,得到流场分布。
(4)对结果进行分析,比较加入正弦函数前后的流场分布、压力损失等性能指标。
5.总结与展望通过在 OpenFOAM 中加入正弦函数,可以模拟实际工程中非均匀的入口流速,进一步提高计算流体力学模拟的准确性和实用性。
[转载]使用openfoam的基本流前处理主要包括:网格的生成,物理参数的设定,初始边界条件的设定,求解控制设定,方程求解方法的选择,离散格式的选择。
网格生成:OpenFOAM带有自己的网格生成功能blockMesh,他可以生成块结构化网格,使用比较简单,但对于复杂几何,该功能实施比较复杂。
可以采用其网格软件如:gridgen,pointwi s e,gambit,icemcfd,tetgen,gmesh,ansys等生成网格,通过网格转换功能将其转换为openfoam可识别的网格。
我本人通常采用gridgen生成fluent网格,再采用fluentMeshToFaom功能转换为openfoam可识别网格。
物理参数的设置:OpenFOAM中的物理参数文件都在当前case文件夹里面的constant文件夹中,里面常用的文件通常常有environmentalP roperties:设定环境参数,重力加速度transportP roperties:传输相关参数,比如黏性,密度,对于非牛顿流体的黏性模型及其参数等LE SP roperties:大涡模型及其相关的模型参数RASP roperties: 雷诺时均模型及其相关模型参数thermodynamicP roperties:热物理相关参数这些文件的名字由solver里面定义,可以任意更改,上面书写是openfoam中的一个惯例,至于如何更改,请参看sol ver说明。
初始边界条件的设定:初始条件和边界条件设定都在case文件夹中的0文件夹中,在Openfoam中,每个求解变量都有自己的单独的求解文件,下面以/OpenFOAM/OpenFOAM-1.5/tutorials/icoFoam/cavity/0/p压力文件为例进行说明FoamFile //文件头{version 2.0; //版本号format ascii; //存储形式二进制或者asciiclass volScalarField;//场的类型,体心标量场object p; //场的名字}// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ////场的单位,应当注意这里的压强单位并非实际压强,而是压强除去密度(p/rho)的单位//因为openfoam对动量方程直接求解的速度dimensions [0 2 -2 0 0 0 0];//初始条件:内部场为均匀场,所有全为0,如果不均匀场则采用setField或者funkySetField对初始场进行//设置,如何使用这些功能,以后再说明。
引言这是开源场运算和操作c++库类(openfoam)的使用指南。
他详细描述了OpenFOAM的基本操作。
首先通过第二章一系列教程练习。
然后通过对更多的独立组件的更详细的描述学习openfoam。
Of首先主要是一个c++库类,主要用于创建可执行文件,比如应用程序(application)。
应用程序分成两类:求解器,都是为了解决特定的连续介质力学问题而设计的;公用工程,这些是为了执行包括数据操作等任务而设计的。
Of包括了数量众多的solver和utilities,牵涉的问题也比较广泛。
将在第三章进行详尽的描述。
Of 的一个强项是用户可以通过必要的预备知识(包括数学,物理和编程技术)创建新的solvers 和utilities。
Of需要前处理和后处理环境。
前处理、后处理接口就是of本身的实用程序(utilities),以此确保协调的数据传输环境。
图1.1是of总体的结构。
第4章和第五章描述了前处理和运行of 的案例。
既包括用of提供的meshgenerator划分网格也包括第三方软件生成的网格数据转换。
第六章介绍后处理。
Chapter 2指导手册在这一章中我们详细描述了安装过程,模拟和后进程处理一些OpenFOAM测试案例,以引导用户运行OpenFOAM的基本程序。
$FOAM_TUTORIALS 目录包含许多案件演示of提供的所有求解器以及许多共用程序的使用,在试图运行教程之前,用户必须首先确保他们已经正确地安装了OpenFOAM。
该教程案件描述 blockMesh预处理工具的使用,paraFoam案例设置和运行OpenFOAM求解器及使用paraFoam进行后处理。
使用OpenFOAM支持的第三方后处理软件的用户可以选择:他们要么可以按照教程使用paraFoam,或当需要后处理时参阅第六章的第三方软件使用说明。
OpenFOAM安装目录下的tutorials目录中所有的指导手册都是可复制的。
教程根据流动类型分列在不同的目录下,对应子目录根据求解器slover分类。
openfoam recycling rescaling -回复OpenFOAM环流机制:将焚化炉内的二氧化碳循环辊筒加入的问题],以中括号内的内容为主题,写一篇1500-2000字文章,一步一步回答。
回答:介绍:OpenFOAM是一种开源的计算流体动力学(CFD)软件套件,它可以用于模拟和解决涉及流体力学领域的各种问题。
其中之一是回收和再利用焚化炉中产生的废物。
大规模焚烧设备可以将一些有害物质转化为二氧化碳(CO2),生成热能,并以环保的方式处理废物。
在OpenFOAM中,我们可以使用循环辊筒解决CO2循环的问题,从而将其重新利用。
步骤1:安装OpenFOAM在开始之前,首先需要安装OpenFOAM的最新版本。
可以通过访问OpenFOAM的官方网站来获取最新版本的安装包,并按照指南进行安装。
步骤2:定义问题在这个例子中,我们将解决焚化炉中CO2循环的问题。
焚烧炉中的CO2会被收集并注入循环辊筒以进行二次利用。
我们的目标是优化循环辊筒的设计,以提高CO2的回收效率。
步骤3:建立几何模型在OpenFOAM中,可以使用各种几何建模工具来创建所需的几何模型。
一旦完成,将几何模型导入OpenFOAM。
步骤4:定义边界条件在开始模拟之前,需要定义边界条件。
对于循环辊筒问题,我们需要定义CO2的注射速率、出口速率和边界温度。
这些参数将直接影响到CO2的循环效率。
步骤5:设置初始条件在开始计算之前,需要设置初始条件。
对于循环辊筒问题,可以指定CO2和环流速度的初始值。
步骤6:设置模拟参数在模拟之前,需要设置一些模拟参数,例如计算时间步长、网格分辨率等。
根据系统需求和计算资源,需要进行适当的选择和调整。
步骤7:运行模拟一旦设置完成,可以开始运行模拟。
在运行模拟期间,OpenFOAM将对流场、压力场和物质传输进行求解,并生成相应的结果文件。
步骤8:结果分析和优化在完成模拟后,可以对结果进行分析和优化。
可以使用Post-processing 工具来可视化流场、压力场和CO2分布情况。