OpenFOAM

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. március 15-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 3 szerkesztést igényelnek .

OpenFOAM
Típusú	Nyílt forráskódú terepi működés és manipuláció
Fejlesztő	Az OpenFOAM Alapítvány Kft
Beírva	C++
Operációs rendszer	Linux , UNIX
Első kiadás	2004
legújabb verzió	v2206 (2022. június) [1]
Engedély	GNU GPL
Weboldal	openfoam.org
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

Az OpenFOAM ( angolul  Open Source Field Operation And Manipulation CFD ToolBox ) egy nyílt, integrálható platform a kontinuummechanika problémáinak numerikus szimulációjához .

Általános jellemzők

Az OpenFOAM egy szabadon terjesztett CFD eszközkészlet mezőkkel ( skalár , vektor és tenzor) végzett műveletekhez. Ma az FVM számítástechnika egyik teljes és jól ismert alkalmazása .

Az OpenFOAM kódot, amelyet eredetileg az Egyesült Királyságban fejlesztett ki az OpenCFD, Limited , jelenleg a The OpenFOAM Foundation, a Henry Weller (a FOAM forráskód megalkotója), Chris Greenshields és Cristel de Rouvray által alapított non-profit szervezet tartja karban és fejleszti. A kód nevét és konstrukciós ideológiáját elődjétől, a FOAM-tól kapta (Field Operation And Manipulation). Kezdetben a programot szilárdsági számításokra szánták, de a sokéves tudományos és ipari fejlődés eredményeként ma már sokféle kontinuummechanikai probléma megoldását teszi lehetővé (nem kizárólagosan), különösen:

• Szilárdsági számítások;
• Newtoni és nem newtoni viszkózus folyadékok hidrodinamikája összenyomhatatlan és összenyomható közelítésben, figyelembe véve a konvektív hőátadást és a gravitációs erők hatását . A turbulens áramlások szimulálásához RANS - modellek, LES- és DNS -módszerek használhatók . Lehetőség van szubszonikus, transzonikus és szuperszonikus problémák megoldására;
• Hővezetési problémák szilárd testben;
• Többfázisú problémák, beleértve azokat is , amelyek az áramlási komponensek kémiai reakcióinak leírását tartalmazzák;
• A számítási rács deformációjával kapcsolatos feladatok;
• Kapcsolódó feladatok;
• Néhány egyéb probléma, amelynek matematikai megfogalmazása differenciálegyenletek parciális deriváltokban történő megoldását igényli a közeg összetett geometriájának körülményei között;
• A számítás párhuzamosítása többprocesszoros rendszereken való futtatáshoz (beleértve a fürt rendszereket is ).

A kód olyan könyvtárkészleten alapul, amely eszközöket biztosít a parciális differenciálegyenlet-rendszerek térben és időben történő megoldásához. A kód munkanyelve az OOP C++ . Ezen a nyelven a legtöbb matematikai differenciál- és tenzoroperátor az egyenletek programkódjában (végrehajtható fájlba fordítás előtt) ember által olvasható formában jeleníthető meg, és az egyes operátorokhoz tartozó diszkretizálási és megoldási módot a felhasználó a számítási folyamat során. Így a kód teljesen magába foglalja és szétválasztja a számítási rács (diszkretizálási módszer), az alapegyenletek diszkretizálása és az algebrai egyenletek megoldási módszerei fogalmait. Például egy newtoni összenyomhatatlan folyadék lendületmaradásának egyenlete testerők hatása nélkül:

a következőképpen ábrázolható:

megoldani ( fvm::ddt(rho, U) + fvm::div(rho, U, U) - fvm::laplacian(mu, U) == -fvc::grad(p) );

A kóddal együtt egy sor „megoldó” program is rendelkezésre áll, amelyekben a kontinuummechanika különféle matematikai modelljeit valósítják meg.

A program futtatható Windows alatt virtuális gépen keresztül ; vannak olyan implementációk is, amelyek nem használnak további kiegészítőket [2] .

Kapcsolat a szabványokkal

Az OpenFOAM csomag számos segédprogramot tartalmaz, amelyek lehetővé teszik harmadik féltől származó formátumok konvertálását OpenFOAM formátumba (például ANSYS, Fluent, Gambit, VTK stb.). A segédprogramok eléréséhez a $FOAM_UTILITIES mappába kell lépni, ezt a util[3] paranccsal is megtehetjük .

Ágak

• A blueCFD  az OpenFOAM keresztben lefordított változata, amely Windows operációs rendszereken fut, az OpenFlow származéka. Tartalmazza az OpenFOAM-ban használt további eszközöket és funkciókat. A fejlesztést a blueCAPE támogatja.
• A FreeFOAM  az OpenFOAM operációs rendszertől független változata, amely hordozható és könnyebben telepíthető. A projekt az OpenCFD hivatalos kiadásaival párhuzamosan fejlődik, és nem rendelkezik további funkciókkal. A CMake-et használja az építéshez. A projekt honlapján található információk szerint 2017 óta a projekt már nem támogatott.
• Az OpenFlow egy kiegészítő forráskód a keresztben lefordított OpenFOAM disztribúcióhoz, amely Windows operációs rendszereken fut. A blueCFD OpenFOAM összetevői az OpenFlow forráskódból lettek kifejlesztve. A fejlesztést a Symscape támogatja.
• Az OpenFOAM-extend a Wikki Ltd. karbantartója. Ez az ág közösségi fejlesztéseket tartalmaz, amelyek többsége minimális változtatásokkal telepíthető a hivatalos OpenFOAM kiadásba. Az ág fejlesztése az OpenFOAM hivatalos kiadásával párhuzamosan zajlik, de a legújabb verziókban a kiterjesztett ág kiadásai egy-két évvel elmaradnak.

Kapcsolat más nyílt forráskódú projektekkel

• SALOME  - csomag geometriával és hálókkal való munkához
• ParaView  - egy csomag az eredmények és számítási rácsok megjelenítéséhez, alapértelmezés szerint az OpenFOAM-mal
• A FreeCAD egy nyílt forráskódú , általános célú parametrikus CAD rendszer . A cfdOF kiterjesztéssel együtt alapvető grafikus interfész lehetőségeket biztosít - lehetővé teszi 3D modell elkészítését, határvonalak kijelölését, be- és kimeneteit, indítási paraméterek megadását és számítások indítását.

Jegyzetek

1. ↑ OpenFOAM 2206-os verzió . (határozatlan)
2. ↑ OpenFOAM MS Windowshoz . Letöltve: 2016. április 9. Az eredetiből archiválva : 2010. február 13.. (határozatlan)
3. ↑ Normál segédprogramok . Letöltve: 2011. július 16. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 9.. (határozatlan)

Irodalom

• Darwish, M.; Mangani, L.; Moukalled, F. A véges térfogatú módszer a számítási folyadékdinamikában: az OpenFOAM® és a Matlab® továbbfejlesztett bevezetése. - 1. kiadás .. - Springer , 2015. - T. 113. - xxiv + 791 p. - (Fluidmechanika és alkalmazásai). - ISBN 978-3-319-16873-9 .
• Joey Bernard. CFD-re, vagy nem CFD-re? . Linux Journal (2011. szeptember 19.). Letöltve: 2016. november 13. Az eredetiből archiválva : 2016. november 14.. (határozatlan)

Linkek

• Hivatalos oldal ( Online súgó )
• OpenFOAM webhely Archivált 2005. február 5-én a Wayback Machine -nél az OpenCFD -től
• Computational Fluid Dynamics archiválva : 2007. június 11. a Wayback Machine -nél
• OpenFOAM wiki Archiválva : 2008. augusztus 20. a Wayback Machine -nél
• Dokumentáció fordítási wiki
• OpenFOAM a Habrahabron

Szoftver a mechanika számítógépes tervezéséhez és kiszámításához
CAD	Szabadalmazott A9CAD Aktív HDL ActCAD ADEM Altium tervező ArchiCAD ARES CAD AutoCAD Autodesk Inventor bCAD Bocad-3D BricsCAD BtoCAD CADintosh Cadmech CATIA dip nyom DraftSight E3 sorozat easyEDA EPLAN Electric GstarCAD Újítás IntelliCAD ironcad Ironcad Draft K3 MEDUSA4 aknakeret nanoCAD NX OrCAD P-CAD Pro/MÉRNÖK Proteus PSpice QForm 2D/3D Revit Renga Orrszarvú 3D SAMCEF LÁSD Villamossági szakértő Solid Edge megbízható munkák Spectra SprutCAM T-FLEX CAD Tecnomatix TopoR TrueCAD TurboCAD VariCAD ZwCAD Iránytű PC SAPPHIRE Ingyenes BRL-CAD Elektromos FreeCAD Fritzing gEDA KiCad LibreCAD MagiCAD OpenSCAD Nyílt kaszkád technológia QCad SALOME SolveSpace zcad
Mechanikai számítás	Szabadalmazott ANSYS Flow Vision APM WinMachine ELCUT nanoCAD mechanika PC Lira IDEA StatiCa START-PROF ingyenes CalculiX HeeksCAD OpenFOAM Onshape FRUND