OpenFOAM-圓柱繞流
首先進行建模操作，任何建模軟件均可，本教程采用ICEM直接建模，模型尺寸如下：
建成的模型如下：
對建好的模型進行網格劃分，劃分完成的網格如下：
對圓柱的近壁面進行了加密處理，將劃分的網格導出為ASCII的.msh格式（注：二進制的.msh格式OpenFOAM是不支持網格轉換的）
接下來轉入OpenFOAM的操作：
首先新建一個文件夾，名字任取，本教程中我將該文件夾命名為：train
然后進入OpenFOAM的安裝目錄下查找一個tutorial的文件夾，然后按照：
icoFoam求解是用來求解不可壓縮牛頓層流，雖然最后為穩態，但是也可以通過計算瞬態來達到穩態。我們只需要拷貝icoFoam文件夾下的任意一個算例的0文件夾、constant文件夾和system文件夾。這里我們選擇cavity算例文件夾下的三個文件夾，將他們拷貝到剛才新建的train文件夾下，然后將剛才導出的網格文件拷貝到train文件夾下，在trian文件夾下打開終端，輸入fluentMeshToFoam命令：
然后開始進行轉換
轉換完成后，constan文件夾下會多出一個polyMesh文件夾
我們打開polyMesh文件夾，對其中的boundary文件進行編輯，將UP和DOWN邊界的Type改為symmetry，記得后面一定要跟上分號，否則后面計算會報錯
我們查看constant文件夾下的transportproperties文件，此處我們設置運動黏度為0.01m2/s
文件如下：
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= | |
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
| \\ / O peration | Version: 3.0.x |
| \\ / A nd | Web: www.OpenFOAM.org |
| \\/ M anipulation | |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "constant";
object transportProperties;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
nu [0 2 -1 0 0 0 0] 0.01;
// ************************************************************************* //
然后對初始邊界條件進行設置，下面轉入0文件夾下進行操作：
在0文件夾下我們可以看到U和P兩個文件：
邊界條件如圖所示：
我們設置來流速度為0.1m/s，則接下來修改P文件和U文件
P文件當中的內容如下修改：
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= | |
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
| \\ / O peration | Version: 3.0.x |
| \\ / A nd | Web: www.OpenFOAM.org |
| \\/ M anipulation | |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class volScalarField;
object p;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
dimensions [0 2 -2 0 0 0 0];
internalField uniform 0;
boundaryField
{
INLET
{
type freestreamPressure;
}
OUTLET
{
type freestreamPressure;
}
UP
{
type symmetry;
}
DOWN
{
type symmetry;
}
CYLINDER
{
type zeroGradient;
}
frontAndBackPlanes
{
type empty;
}
}
// ************************************************************************* //
U文件當中的內容如下修改：
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= | |
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
| \\ / O peration | Version: 3.0.x |
| \\ / A nd | Web: www.OpenFOAM.org |
| \\/ M anipulation | |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class volVectorField;
object U;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
dimensions [0 1 -1 0 0 0 0];
internalField uniform (0.1 0 0);
boundaryField
{
INLET
{
type freestream;
freestreamValue uniform (0.1 0 0);
}
OUTLET
{
type freestream;
freestreamValue uniform (0.1 0 0);
}
UP
{
type symmetry;
}
DOWN
{
type symmetry;
}
CYLINDER
{
type fixedValue;
value uniform (0 0 0);
}
frontAndBackPlanes
{
type empty;
}
}
// ************************************************************************* //
說明一下：
fixedValue
基本格式為：
邊界名稱
{
type fixedValue;
value uniform 向量;
}
說明：
該邊界無需多說，在邊界上的值為固定值，不可變動，只需要寫入類似(0,0,0)這樣的向量即可。對于不可壓縮求解器來說，該種邊界是穩定邊界。
freestream
基本格式為：
邊界名稱
{
type freestream;
freestreamValue uniform 向量值;
}
說明：
該邊界是一種fixedValue和zeroGradient的混合邊界，該邊界比起fixedValue邊界更加靈活。出流時為zeroGradient邊界，入流時則為fixedValue邊界。該邊界條件廣泛應用于外流場的模擬當中。
freestreamPressure
基本格式：
邊界名稱
{
type freestreamPressure;
}
說明：
一般壓力邊界設置為freestreamPressure，那么對應邊界的壓力邊界就需要設置為freestream。該邊界是一種zeroGradient邊界，但是在邊界需要保證ρ×Sf×freestreamValue（質量流量）的值為常數。（注：Sf是邊界單元的面積）
symmetry
基本格式：
邊界名稱
{
type symmetry;
}
說明：
對稱邊界條件主要用于消除邊界對流場計算的影響，可以將此邊界想象為一面鏡子，來什么反彈什么。
empty
基本格式：
邊界名稱
{
type empty;
}
說明：
該邊界主要二維模擬。
我們進入system文件夾下找到controldict文件，我們修改此文件：
文件內容如下：
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= | |
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
| \\ / O peration | Version: 3.0.x |
| \\ / A nd | Web: www.OpenFOAM.org |
| \\/ M anipulation | |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "system";
object controlDict;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
application icoFoam;
startFrom startTime;
startTime 0;
stopAt endTime;
endTime 1000;
deltaT 0.01;
writeControl runTime;
writeInterval 10;
purgeWrite 0;
writeFormat ascii;
writePrecision 6;
writeCompression off;
timeFormat general;
timePrecision 6;
runTimeModifiable true;
// ************************************************************************* //
最后回到train文件夾下，打開終端，輸入icoFoam開始計算
等到計算結束
然后可將計算結果導入paraview或者tecplot當中進行后處理
教程到此結束，未盡事宜，可參考視頻教程。
工程師必備
- 項目客服
- 培訓客服
- 平臺客服
TOP
