OpenFOAM初學者常常對於軟件的使用流程感到很迷惑，與其他的具有GUI的CFD軟件不同，OpenFOAM的所有操作均為基於文本操作，譬如說里面各種計算模型、計算參數、流程控制參數等，均為通過修改對應的文本文件來進行指定。那么什么時候該用哪些文件，該修改哪些參數，要了這些則需要花費時間去了解OpenFOAM的內部運作機理。
1 CFD的一般流程
如果只是將OpenFOAM當做一款CFD軟件的話，則其使用流程與其他的商用CFD軟件使用流程一致。通常的CFD使用流程包括以下幾個步驟：
-
問題定義與規划
通常利用CFD來求解工程流動問題，並不是一上來就使用軟件的，除非你對於所要解決的問題細節非常熟悉。一般情況下，在進行CFD計算之前，需要對所涉及的物理問題進行仔細的分析，比如說計算中涉及到哪些物理模型，流動是層流還是湍流，要計算哪些物理量，采用什么樣的計算域，計算域能否簡化等等。 -
計算區域幾何構建
在對問題進行了仔細分析的基礎上，可以開始考慮構建計算區域了。在構建計算區域的過程中，需要考慮的是：計算區域可否利用對稱性或周期性條件？是否可以利用2D模型？一些細小的特征是否可以簡化掉？計算域中是否包含有運動區域？等等。
在模型規划完畢后，即可着手模型的創建。創建幾何模型的工具很多，有的是采用外部CAD軟件，也有一些CAE前處理軟件具備一定的幾何創建功能。但不管采用何種方式進行幾何的創建，最終是要將這些幾何模型划分為計算網格。因此在創建幾何模型時，也要顧及一下后面使用的網格划分軟件了，雖然說目前主流的高端的網格生成軟件能夠支持非常多的幾何格式，但是也不排除有悲劇的事情發生對不，萬一你創建的幾何模型人家就是不支持呢？ -
計算網格划分
網格划分一直都是CFD計算過程中比較熱門的話題，人們也常常習慣於將計算過程中發生的種種問題都歸結到網格身上，雖然很多時候往往是人的問題。但是網格在計算過程中的作用的確非常重要，其影響計算精度和收斂性。在CFD應用過程中，可以利用專業的網格生成工具創建網格。 -
計算模型選擇及參數設置
選擇什么樣的計算模型，一般在問題規划過程中已經確定好了，但是模型選擇之后還需要設置與模型相關的參數，不同的物理模型涉及到的參數也不同，因此這方面如果想要做好的話，則需要去理解物理模型背后的數學物理原理。 -
物性參數設置
需要指定哪些物性參數，有時候也是和物理模型相關的。通常單純的流動問題，只需要指定流體的粘度和密度即可；若涉及到傳熱，則需要額外指定比熱及熱膨脹系數。因此 -
邊界條件及初始條件指定
很重要的內容，通常情況下直接決定了計算結果的正確與否，而且很多時候還會影響到計算收斂性和穩定性。需要按照實際情況進行設置。 -
離散算法指定
決定了計算的精度和收斂快慢。 -
計算控制參數指定
如殘差標准、迭代次數、時間步長等等參數的指定。
當上述步驟都做完了之后，就可以啟動求解器進行迭代計算了。計算完畢后進行后處理。OpenFOAM如果作為一款CFD軟件來使用的話，同樣也是按照以上的工作流程來進行。
2 最簡單的OpenFOAM案例
以OpenFOAM提供的測試案例來描述OpenFOAM工程文件的組織形式，此案例是OpenFOAM提供的。
- 啟動終端terminal
- 執行命令從OpenFOAM實例文件中拷貝cavity文件夾到當前路徑下
cd $FOAM_RUN
cp -r $FOAM_TUTORIALS/incompressible/icoFoam/cavity/cavity .
- 執行命令生成計算網格
blockMesh
- 執行命令進行計算
icoFoam
- 進行后處理
paraFoam
自動啟動ParaView軟件進行后處理。
本OpenFOAM系列會在微信公眾號定期推送。
