OpenFOAM顶盖驱动流详解!使用手册(中文翻译版)

1、OpenFOAM顶盖驱动流详解！使用手册（中文翻译版）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openfoamcOf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） o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

2、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。f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。f的案例。既包括用。f提供的mesh generator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

3、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.1：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。例如，所有ic

4、oFoam 的案件存储在一个子目录“incompressible / icoFoam" . incompressible表示流动类 型为不可压。如果用户希望运行一套例子，建议该用户复制tutorials目录到本地运行目 录。他们可以轻松的通过输入下边的命令来复制：mkdir -p $F0AM RUNcp -r $F0AM TUTORIALS $F0AM RUN2. 1 盖驱动腔流 Lid-driven cavity flow本节将介绍如何进行预处理，运行和后处理一个例子，涉及二维正方形区域内的等温, 不可压缩流动。图2. 1中几何体的所有边界都是由壁面。在x方向顶层墙体以1米/秒的

5、速度移动，而其他3个墙壁是静止的。最初，流动会假设为层流，将在均匀网格上使用 icoFoam求解器来求解层流等温不可压流动。在本教程中，将研究加强网格的划分的效果 和网格朝向壁面分级的效果。最终，流动雷诺数增加，必须使用用于恒温不可压缩紊流的 pisoFoam求解器.2. 1. 1前处理通过编辑实例文件在OpenFOAM中设置实例，用户应选择一个xeditor进行前处理， 如emacs, vi, gedit, kate, nedit等。编辑文件可能在OpenFOAM中，因为I / 0的目录 格式的关键字意思很明确，很容易使没有经验的用户理解。模拟实例涉及网格，流场，属性，控制参数等数据。如4.

6、1节所述，在OpenFOAM,这 些数据是存储在实例目录下的一组文件中，而不是单个实例文件，如许多其他流体力学软 件包。实例目录给F适当的描述性名称，例如：该教程中的第一个例子就叫cavity。在编 辑实例文件和运行cavity实例前的准备工作中，用户应打开该案例的目录：cd SFOAM_RUN/tutorials/incompressible/icoFoam/cavity2. 1. 1. 1生成网格OpenFOAM经常运行在三维直角坐标系统中，生成的都是三维几何结构。OpenFOAM默认求解三维问题，可以通过在某些边界上指定一个special' empty边界 条件，这些边界垂直于不

7、要求解的第三维，从而来求解二维问题。cavity腔域是一个在xy平面上边长d=0. 1m的正方形。起初用20*20的均匀网格。 块结构见图2.2。网格生成器是（亡让0怨1的131"161654根据一个输入文档 blockMeshDict （在给定实例的constant/polyMesh目录下）中的指定描述生成网格。对该实例输入的 blockMeshDict 如下所示：format ascii;11class dictionary;12object blockMeshDict;13 14 15)/ / * /16 17 18 19 20 21 22 23 24 25convertToM

8、eters 0. 1; vertices ( (0 0 0) (1 0 0) (1 1 0) (0 1 0) (0 0 0.1)26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62(1 0 0. 1) (1 1 0. 1) (0 1 0. 1) ) ; blocks (hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (20 20 1) simpleGrading (ill); edges (); patches (wall movingWall