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基于 OpenFOAM 的計算流體力學（CFD）設計優化 課程定位：從流動仿真到自動化外形與拓撲結構設計 學習收獲 借助簡單流動案例，理解基于 CFD 的設計優化，以及靈敏度優化、外形優化和拓撲優化的相關概念。 無需掌握伴隨理論前置知識，即可在 OpenFOAM v2412 中搭建基于伴隨方法的靈敏度分析流程。

四、CFD-DEM 耦合：打破多相流壁壘，實現全維度優化在實際流化床系統中，氣固兩相存在強耦合作用，單獨使用CFD 或 DEM 難以全面反映系統真實狀態。CFD-DEM 耦合仿真技術，通過雙向數據傳遞實現氣固兩相行為的協同模擬 ——CFD 計算的流體場數據為顆粒運動提供外力輸入，DEM計算的顆粒運動信息反哺流體場方程更新，從而精準復現氣固兩相相互作用的復雜過程。

CFD 與 DEM 的耦合趨勢為積鼎科技的軟件發展指明了新方向。如在氣力輸送系統模擬中，通過耦合，CFD 計算的流體參數傳遞給 DEM 計算顆粒受力，DEM 計算的顆粒反作用力反饋給 CFD，實現對氣體流動和顆粒輸送過程的全面準確模擬，深入理解系統工作機制，為系統優化設計提供更全面的依據。積鼎科技從 CFD 延展到 DEM 軟件，是技術創新與市場需求驅動的必然選擇。

為什么我們需要CFD+DEM 的耦合方法？

本次仿真采用 Visual-CFD進行前后處理(Visual-CFD是由ESI公司專門為OpenFoam開發的前后處理軟件)，調用 OpenFoam進行求解，操作系統為Windows系統。首先導入整車模型（此模型來源于網絡公開模型，模型包含汽車主要部件，但是不包含內飾）。

雖然國產CFD與DEM軟件的發展之路漫長且充滿挑戰，但與會專家堅信，在大家的共同努力下，我們一定能夠實現技術上的突破和創新，為國產CFD與DEM軟件的發展注入新的動力。本次論壇的成功舉辦，不僅為國產自主化CFD與DEM軟件的發展提供了寶貴的交流平臺，也為推動我國工業軟件的自主研發和創新發展注入了新的活力。

- 希望從基礎仿真進階到燃燒建模的OpenFOAM使用者 - 希望學習CFD燃燒仿真實操與求解器配置的人員 - 本課程不適合完全無CFD及OpenFOAM基礎的純新手

10分鐘 學習歐拉-拉格朗日CFD、粒子追蹤、耦合、DPM和MPPIC，并進行OpenFOAM實操模擬 您將學到什么 理解CFD中歐拉-拉格朗日粒子建模的基礎知識 在OpenFOAM中設置和運行拉格朗日粒子模擬 使用單向耦合求解器在預計算流場中進行粒子追蹤 實現粒子與流體流動之間的雙向耦合 配置粒子注入

OpenFOAM 是一種優秀的計算流體力學工具，在學術界得到廣泛應用。但它也有一些缺點，使其無法在工業界普及。 譯者注：OpenFOAM 事實上并不能稱之為 CFD 軟件，它只是一個開源 CFD 代碼庫。雖然 OpenFOAM 提供了一些預編譯求解器，但僅僅這些求解器距離完整的 CFD 流程所需的工具鏈還相去甚遠。

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掌握 OpenFOAM 工作流管理最佳實踐，包括文件夾組織、求解器配置及網格前處理。 前置要求 1. 具備流體力學與傳熱學基礎概念（熱傳導、熱對流、熱輻射）認知。 2. 建議掌握計算仿真或基礎 CFD 相關知識，非強制要求。 3. 具備 Linux 或 Windows 命令行操作基礎，能夠運行 OpenFOAM 程序。

具備計算流體力學（CFD）的基礎概念，如守恒方程、邊界條件等 2. 有在OpenFOAM中運行穩態或瞬態仿真的實操經驗 3. 熟悉OpenFOAM的算例文件結構（system、constant、0這三個核心目錄） 4. 能夠在Linux命令行環境下編輯OpenFOAM字典文件并執行仿真計算 5.

Pi 的 OpenFOAM上周一切都到了，所以我只有幾天的時間來觸及表面。但我做的第一件事是加載動量分析博客文章，這樣我就可以配置我的 Pi 來運行 OpenFOAM。在應用了所有必要的更新并進行了一些設置后，我下載了 OpenFOAM，并在不到一個小時的時間內讓空腔案例運行起來。我在 Raspberry Pi 上運行 OpenFOAM。我能夠在手掌大小的設備上運行 CFD 模擬。

在 OpenFOAM 中使用 MRFSimpleFoam 對離心泵進行穩態 CFD 仿真。對于此模擬，泵的 CAD 模型是在 FreeCAD 中生成的。泵模型由入口區域、葉輪和蝸殼組成。在 Salome 中分別為每個區域創建網格，然后在 OpenFOAM 中合并這些網格。在多參考系 (MRF) 方法中，求解器求解靜止區域的一組控制方程，而對于旋轉區域，控制方程包含附加源項。

適用人群 OpenFOAM 入門學習者 CFD with OpenFOAM: pitzDaily Case #

例如，在CFD-DEM模擬中，需要對網格進行特殊的處理來適合細小顆粒的模擬[2]。因此，如果CFD模擬不需要網格，則能從本質上克服上述挑戰。物理信息約束的神經元網絡（PINN）[3]的出現，給無網格CFD模擬提供了一種可行方案。

Rocky DEM 可以與 Mechanical 結合使用來模擬破損或模擬結構應力如何受多體動力學運動的影響。Rocky 還與 Ansys Motion 耦合，當與 CFD 和/或 FEA 耦合結合時，可以對涉及散裝材料運動的完整機械系統進行靈活和全面的仿真。

在 OpenFOAM 中使用 MRFSimpleFoam 對離心泵進行穩態 CFD 仿真。對于此模擬，泵的 CAD 模型是在 FreeCAD 中生成的。泵模型由入口區域、葉輪和蝸殼組成。在 Salome 中分別為每個區域創建網格，然后在 OpenFOAM 中合并這些網格。在多參考系 (MRF) 方法中，求解器求解靜止區域的一組控制方程，而對于旋轉區域，控制方程包含附加源項。