openfoam

### OpenFOAM 简介 OpenFOAM（Open Field Operation and Manipulation）是一个开源的计算流体动力学（CFD）软件包，广泛用于模拟流体流动、热传递和相关物理现象。它提供了一系列工具和求解器，能够处理从简单的不可压缩流到复杂的多相流和化学反应流等多种应用场景[^1]。 ### 核心组件 - **网格生成**：OpenFOAM 支持多种网格类型，包括结构化和非结构化网格，用户可以通过内置工具如 `blockMesh` 和 `snappyHexMesh` 来创建适合特定问题的网格。 - **边界条件设置**：用户可以灵活地定义各种边界条件，例如速度、压力、温度等，并且可以根据具体需求自定义边界条件。 - **求解器选择**：OpenFOAM 提供了丰富的求解器库，针对不同的流体类型和物理过程进行了优化。例如，`simpleFoam` 适用于不可压缩流的稳态分析，而 `interFoam` 则用于两相流的模拟。 - **结果分析**：后处理工具如 ParaView 被集成在 OpenFOAM 的生态系统中，允许用户可视化仿真结果并进行详细的数据分析[^1]。 ### 安装指南 #### 使用预构建包安装 对于 Ubuntu 用户，可以通过添加官方仓库来简化安装过程： ```bash sudo sh -c "wget -O - https://dl.openfoam.org/gpg.key > /etc/apt/trusted.gpg.d/openfoam.asc" sudo add-apt-repository http://dl.openfoam.org/ubuntu sudo apt update sudo apt-get install openfoam-deps ``` 这将安装包含所有必要依赖项的 meta-package `openfoam-deps`，其中包括 OpenFOAM 和 ParaView 所需的所有软件包[^3]。 #### 编译安装 如果需要最新版本或者对源代码有特殊修改的需求，可以从 Git 仓库克隆源码并编译安装： ```bash cd $HOME && if [ ! -d "OpenFOAM" ];then mkdir OpenFOAM; fi sudo apt update sudo apt-get install -y build-essential flex bison git-core cmake zlib1g-dev libboost-system-dev libboost-thread-dev libopenmpi-dev openmpi-bin gnuplot libreadline-dev libncurses-dev libxt-dev cd OpenFOAM git clone https://e.coding.net/dyfluid/OpenFOAM/OpenFOAM-11.git git clone https://e.coding.net/dyfluid/OpenFOAM/ThirdParty-11.git source OpenFOAM-11/etc/bashrc cd OpenFOAM-11 ./Allwmake -j sed -i '$a source $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-11/etc/bashrc' $HOME/.bashrc ``` 此脚本会下载 OpenFOAM 源码及其第三方库，配置环境变量，并开始编译过程[^4]。 ### 使用指南 #### 示例目录 OpenFOAM 的教程位于 `$FOAM_TUTORIALS` 目录下，这些示例按照流体类型和求解器名称组织成文件夹结构。例如，使用 `simpleFoam` 求解器的案例存放在 `incompressible/simpleFoam` 文件夹内[^5]。 #### 快速启动 要快速启动一个项目，可以参考以下步骤： 1. 复制一个现有教程到工作目录。 2. 修改参数以适应新的问题设定。 3. 运行相应的求解器。 4. 使用 ParaView 查看结果。 此外，OpenFOAM-preCICE 适配器可用于执行流体-结构相互作用、共轭热传递等复杂耦合模拟，支持隐式耦合和最近投影映射等功能[^2]。