SWOF使用手冊

一、啟動SWOF

雙擊桌面SWOF圖標，進入SWOF界面

二、SWOF參數(shù)設置

1、創(chuàng)建工程

單擊Creat進入工程創(chuàng)建界面，輸入工程名稱，點擊上傳路徑選擇工程文件夾存放路徑OpenFoam將會在選定路徑下創(chuàng)建以工程名稱為名的文件夾，OpenFOAM計算文件將會在該文件夾下生成。

點擊上傳路徑后跳出彈窗選擇路徑，單擊文件夾圖標選擇路徑，通過save確定路徑，退出彈窗后點擊確認，后臺生成工程文件夾

若上傳路徑中沒有想要存放工程的文件夾，可以通過云桌面資源管理器創(chuàng)建路徑。單擊下圖1所示位置，選擇我的文件進入資源管理器

選擇文件夾創(chuàng)建路徑，右擊選擇創(chuàng)建文件夾，可以創(chuàng)建OF工程文件夾所在路徑。

2、導入網(wǎng)格文件

SWOF提供兩種網(wǎng)格文件導入方式，一是Fluent網(wǎng)格或case文件，二是STAR-CD網(wǎng)格文件導入（支持V4網(wǎng)格導入，需導入.bnd, .cel, .inp, .vrt文件）。此處以Fluent的case文件為例。點擊展開Import節(jié)點，單擊Fluent，進入文件導入界面，選擇網(wǎng)格維度，單擊上傳文件，從本地選擇需要上傳的case文件，再單擊提交&轉換格式開始上傳文件，并轉換成OF網(wǎng)格數(shù)據(jù)。

文件上傳成功后，會自動將其轉換成OF格式，并在區(qū)域1顯示網(wǎng)格，區(qū)域2顯示OF相關命令的日志消息

3、網(wǎng)絡檢查

按下圖順序，首先單擊左側列表中CheckMesh切換至網(wǎng)格檢查界面，然后點擊檢查網(wǎng)格進行網(wǎng)格檢查，同樣在消息框中刷新網(wǎng)格檢查日志

4、求解器設置

目前SWOF集成了四大類，共13個求解器（SimpleFoam、PimpleFoam、pisoFoam、icoFoam、RhoCentralFoam、RhoSimpleFoam、RhoPimpleFoam、SonicFoam、BuoyantBoussinesqSimpleFoam、BuoyantSimpleFoam、BuoyantBoussinesqPimpleFoam、BuoyantPimpleFoam、interFoam）。單擊Solution Setup中General切換求解器設置界面，單擊確認確定求解器。該設置對應OF文件controlDict中application參數(shù)

5、材料設置

該參數(shù)設置對應OF文件transportProperties，按照下圖方式，單擊Materials進入材料設置界面，設置完成后單擊save保存。參數(shù)保存后界面會彈出彈窗告知用戶參數(shù)保存是否成功。

如果求解器設置為interFoam，則材料參數(shù)設置界面可以分別設置主相、次相材料參數(shù)、表面張力以及主相選擇，如下圖所示

6、模器設置

模型設置里面主要有三個，Turbulence湍流模型設置（對應OF的turbulencePropeties文件），Thermo熱力學模型（對應OF的thermophysicalProperties文件），Gravity重力設置（對應OF中g文件）

7、邊界條件設置

邊界條件設置，對應OF中0文件夾中的文件設置。單擊Boundary Conditions進入邊界條件設置界面，區(qū)域1設置邊界參數(shù)，區(qū)域2設置場參數(shù)

點擊區(qū)域1中會顯示網(wǎng)格文件中設置的邊界，點擊Edit進入邊界條件設置，SWOF會根據(jù)用戶的求解器設置、模型設置確定仿真中涉及的變量，針對每個變量設置邊界條件，變量根據(jù)其屬性放置在不同的標簽。每個標簽中的參數(shù)設置完成后均需要單擊save保存參數(shù)。參數(shù)填寫時需要注意，矢量變量，如U，參數(shù)設置是以x y z格式輸入，標量以x格式輸入，標量輸入不能有空格。

邊界參數(shù)設置完成后，再設置場參數(shù)，設置完成后單擊確認按鈕保存參數(shù)，后臺會生成相應的文件，保存成功后界面會跳出彈窗提示保存成功。

8、區(qū)域設置

Set Fields設置對應OF文件setFieldsDict，目前提供兩種模式，boxToCell和boxToFace，Point1和Point2對應box后的兩個數(shù)據(jù)點，fieldValue選擇初始場的變量并設置值，可多選。變量和標量參數(shù)輸入同上。

9、仿真時間設置

Time Control對應OF文件controlDict中仿真時間設置，設置仿真開始時間，結束時間，時間步長，RunTimeModifiable（通過設置為yes 或者no，讓OpenFOAM 在每個時間步讀取或不讀取所修改的字典文件），和AdjustTimeStep（設定 OpenFOAM 是否開啟可調節(jié)時間步功能，可設置為yes 或者no），startFrom目前只提供startTime模式，stopAt設置只提供endTime模式。

10、輸出設置

Write Control對應OF文件controlDict中writeControl writeInterval等設置，purgeWrite一種循環(huán)寫入數(shù)據(jù)的方式，其值代表循環(huán)時間步數(shù)，設置為2表示只輸出最近的兩個時間步的結果。

11、離散格式設置

離散格式對應OF文件中fvScheme設置，分為兩個打類，一個是Temporal Discretization（對應fvScheme中的ddtSchemes），一個是Spatial Discretization（除ddtScheme外其余離散格式）。

Spatial Discretization中Grade Scheme和Div Scheme為降低GUI開發(fā)難度，根據(jù)求解器和模型設置會將涉及的的變量全部顯示并設置，可能存在變量多余現(xiàn)象，經(jīng)過測試，多余變量的離散格式設置，不影響OF計算。

12、線性求解器設置

線性求解器設置對應OF文件中的fvSolution，設置變量根據(jù)變量屬性放置在不同的標簽頁，點擊各標簽頁進入設置界面，如下圖所示

選擇solver后，有預處理器、光順求解器（根據(jù)不同solver顯現(xiàn)）、殘差、相對殘差等參數(shù)設置，另外還有一個Final選項，對應fvSolution中變量Final設置，當選擇為on時，可進行殘差和相對殘差設置（目前只能設置殘差，求解器設置默認和上述一樣）

13、松弛因子設置

松弛因子對應fvSolvtion中松弛因子設置，如果不需要設置，則將其設置為1.。

14、循環(huán)次數(shù)設置

同樣對應于fvSoluttion中相關設置，主要設置非正交修正、內循環(huán)、外循環(huán)等參數(shù)，同時對于部分案例，需要設置參考點和參考壓力的，也在此界面進行設置，參考點設置點坐標。界面參數(shù)均需要要設置，否則參數(shù)保存會報錯，多余設置不影響OF運行。

注意事項：12~14均是設置OpenFOAM配置文件fvSolution，對其中任意一項更改均需要在Solver Control界面再次單擊確認，以完成后臺文件更新。

15、并行數(shù)量設置

Parallel Options設置對應OF文件中decomposeParDict文件，此處不提供分塊模式選擇，統(tǒng)一采用scotch方式，用戶只提供并行進程數(shù)量。

16、計算提交

Calculate界面包含四塊內容，首先是區(qū)域1位置隊列選擇，提供自動（部分求解器設置了默認的隊列）、神威（仿真計算使用sw隊列）和X86（仿真計算采用x86隊列）。下方有個expr和share隊列的選擇，每個用戶根據(jù)自身實際情況進行選擇（和用戶隊列使用權限有關）。隊列選擇下方有三個命令，setFields（若Set Fields選擇為on），DecomposePat（若Parallel Option設置為on）和啟動Caculation。根據(jù)順序，分別進行設置初始場、分塊和提交計算命令。

點擊啟動Calculate后，后臺提交計算，區(qū)域1位置進度條根據(jù)運行的時間步實時刷新，同時2位置出現(xiàn)終止Calculate按鈕，單擊按鈕可以終止計算。區(qū)域3位置實時更新殘差圖，區(qū)域4位置刷新OF仿真計算的日志消息。

單擊終止按鈕，計算停止，界面出現(xiàn)重啟Calculate按鈕，單擊按鈕可以從最后保存的時間步繼續(xù)計算

17、后處理

計算完成后點擊Post Processing進入后處理界面，輸入pvserver（后處理并行進程數(shù)，與OF并行進程數(shù)無關）值，單擊啟動ParaView后出現(xiàn)兩個按鈕，打開Paraview和終止Paraview，單擊打開Paraview進入后處理界面。后處理具體操作參考ParaView用戶手冊。

后處理也可通過高性能仿真平臺的ParaView進行處理。

后處理完成后，關閉后處理頁面，同時單擊終止Paraview關閉pvserver服務。

三、打開以存在的案例

單擊Open進入工程打開界面，單擊打開路徑選擇工程文件夾，此時存在三種情況，若之前通過SWOF提交過OF作業(yè)，且正在運行，而用戶將要打開的case不是正在運行的case時，界面會出現(xiàn)以下提示，選擇確定，則正在運行的OF作業(yè)將會被停止。

若打開的案例就是正在運行的案例，則會讀取案例設置的參數(shù)，在Calculate界面上單擊啟動Calculate會顯示案例運行的進度和殘差圖。

若無案例正在運行，則讀取案例數(shù)據(jù)，并顯示在GUI相關表單中。

四、作業(yè)管理

作業(yè)管理，既可以在SWOF的界面中進行作業(yè)提交和終止，同時可以再云桌面的作業(yè)管理系統(tǒng)中進行查看。單擊桌面左下角開始命令，選擇我的作業(yè)，進入作業(yè)管理界面，通過作業(yè)號查看作業(yè)運行狀態(tài)，勾選作業(yè)，可以進行作業(yè)的停止、恢復和殺掉。

若不知道作業(yè)號，可點擊作業(yè)后方查看，進入作業(yè)詳細介紹界面，查看作業(yè)運行路徑、隊列、進程數(shù)等信息，如下圖所。

十四五期間，工業(yè)數(shù)字化將是工業(yè)轉型升級的主路線。“神工坊”秉持“算力賦能、協(xié)同創(chuàng)新”的理念，爭做“先進算力到仿真算能的轉換器”、“離散機理和垂直仿真場景的連接器”，助力我國工程仿真技術實現(xiàn)跨越發(fā)展，支撐重大裝備研制創(chuàng)新和工業(yè)設計研發(fā)數(shù)字化轉型。