liminfo

OpenFOAM Reference

OpenFOAM 솔버/경계조건/메시 레퍼런스

28개 결과

OpenFOAM Reference 소개

OpenFOAM 레퍼런스는 OpenFOAM CFD 시뮬레이션 설정에 대한 종합 검색 가이드입니다. simpleFoam(정상상태 비압축성 SIMPLE), pisoFoam(비정상 비압축성 PISO), interFoam(2상 VOF), pimpleFoam(PISO+SIMPLE 혼합), rhoSimpleFoam(압축성 정상상태), buoyantSimpleFoam(부력 구동 자연대류), reactingFoam(연소/화학반응) 등 7가지 솔버를 controlDict 설정 예제와 함께 다룹니다.

fixedValue(Dirichlet), zeroGradient(Neumann), noSlip, inletOutlet, totalPressure, turbulentIntensityKineticEnergyInlet, 벽함수(nutUSpaldingWallFunction 등)의 경계조건과 k-epsilon, k-omega SST, Spalart-Allmaras, LES Smagorinsky 난류 모델을 초기조건 추정 공식과 함께 문서화합니다.

blockMeshDict 구조격자와 snappyHexMeshDict 비구조격자 메시 생성, ddtSchemes/divSchemes/laplacianSchemes 수치 기법, SIMPLE/PIMPLE 솔버 설정, forces/fieldAverage/decomposePar 후처리 유틸리티를 포함합니다. CFD 엔지니어와 연구자에게 적합합니다.

주요 기능

  • controlDict 예제를 포함한 7가지 OpenFOAM 솔버 레퍼런스: simpleFoam, pisoFoam, interFoam, pimpleFoam, rhoSimpleFoam, buoyantSimpleFoam, reactingFoam
  • 경계조건 가이드: fixedValue, zeroGradient, noSlip, inletOutlet, totalPressure, 난류 입구, 벽함수 코드 스니펫
  • 난류 모델 설정: k-epsilon, k-omega SST, Spalart-Allmaras, LES Smagorinsky의 초기조건 추정(k, epsilon, omega, nuTilda)
  • 메시 생성 레퍼런스: blockMeshDict 구조격자 및 snappyHexMeshDict 비구조격자(세분화 표면, 영역, 프리즘 레이어)
  • 수치 기법 문서: ddtSchemes(Euler, CrankNicolson, backward), divSchemes(upwind, linearUpwind, TVD), laplacianSchemes, 보간법
  • SIMPLE/PIMPLE 솔버 설정: 이완 계수, 잔차 제어, GAMG/smoothSolver 구성, 비직교 보정기
  • 후처리: 양력/항력 모니터링용 forces/forceCoeffs, 레이놀즈 응력 계산용 fieldAverage, MPI 병렬 실행용 decomposePar
  • system/controlDict, system/fvSchemes, system/fvSolution, constant/turbulenceProperties의 완전한 사전 구문

자주 묻는 질문

simpleFoam, pisoFoam, pimpleFoam의 차이점은 무엇인가요?

simpleFoam은 의사 시간 진행(deltaT=1)을 사용하는 정상상태 비압축성 SIMPLE 알고리즘입니다. pisoFoam은 작은 시간 간격(쿠란 수 제어)의 비정상 비압축성 PISO 알고리즘입니다. pimpleFoam은 SIMPLE 외부 보정과 PISO 내부 보정을 결합하여 순수 PISO보다 큰 시간 간격을 허용하면서 비정상 정확도를 유지합니다. 정상상태에는 simpleFoam, 정밀 비정상에는 pisoFoam, 대부분의 비정상 시뮬레이션에는 pimpleFoam을 사용합니다.

k-epsilon과 k-omega SST 난류 모델 중 어떤 것을 선택해야 하나요?

k-epsilon은 벽에서 멀리 떨어진 완전 난류 유동에 강건하고 경제적이지만 벽함수가 필요합니다(y+=30~300). k-omega SST는 벽 근처에서 k-omega, 원거리에서 k-epsilon을 혼합하여 y+ 약 1에서 정확한 경계층 해상도를 제공합니다. 역압력 구배, 유동 분리, 정확한 벽면 전단 응력이 필요한 경우 k-omega SST를 사용하세요.

복잡한 형상에 snappyHexMesh를 어떻게 설정하나요?

snappyHexMeshDict에서 castellatedMesh, snap, addLayers를 활성화합니다. STL 파일(triSurfaceMesh)과 세분화 박스(searchableBox)로 형상을 정의합니다. castellatedMeshControls에서 maxGlobalCells, resolveFeatureAngle(일반적으로 30도), refinementSurfaces 레벨, 물체 외부의 locationInMesh를 설정합니다. 경계층에는 nSurfaceLayers, expansionRatio(일반적으로 1.2), finalLayerThickness를 구성합니다.

일반적인 내부 유동 시뮬레이션에는 어떤 경계조건을 사용해야 하나요?

입구: U에 fixedValue(속도), p에 zeroGradient, k에 turbulentIntensityKineticEnergyInlet. 출구: U에 zeroGradient, p에 fixedValue(보통 0). 벽면: U에 noSlip, p에 zeroGradient, 난류 모델에 따라 적절한 벽함수(nut에 nutUSpaldingWallFunction, epsilon 또는 omega 벽함수). 이 설정으로 압력-속도 연성의 올바른 경계조건을 보장합니다.

OpenFOAM에서 병렬 계산은 어떻게 설정하나요?

system/decomposeParDict에 numberOfSubdomains(예: 8)와 method(자동 분할인 scotch 권장)를 설정합니다. "decomposePar"로 도메인을 분할하고, "mpirun -np 8 simpleFoam -parallel"로 병렬 실행한 후, "reconstructPar"로 결과를 병합합니다. scotch 방법은 셀 수를 자동으로 균형 맞추고 프로세서 간 통신을 최소화합니다.

안정적인 시뮬레이션을 위한 권장 fvSchemes는 무엇인가요?

안정성 우선: ddtSchemes에 Euler, divSchemes에 bounded Gauss upwind(1차, 가장 안정적), laplacianSchemes에 Gauss linear corrected. 정확도 향상: 시간에 CrankNicolson 0.9, 대류에 bounded Gauss linearUpwind grad(U)(2차), 비직교 메시에 limited corrected. 난류 변수(k, epsilon, omega)에는 항상 bounded와 upwind 기법을 사용합니다.

시뮬레이션 중 양력과 항력을 어떻게 모니터링하나요?

system/controlDict에 forceCoeffs 함수 오브젝트를 추가합니다. patches를 물체 표면으로 설정하고, rhoInf(공기 1.225), liftDir/dragDir 벡터, pitchAxis, magUInf(자유류 속도), lRef(기준 길이), Aref(기준 면적)를 지정합니다. OpenFOAM이 매 writeInterval마다 Cl, Cd, Cm 값을 기록합니다. 차원이 있는 힘은 forceCoeffs 대신 forces 함수 오브젝트를 사용합니다.

이 OpenFOAM 레퍼런스는 무료인가요?

네, 이 레퍼런스는 사용 제한, 계정 요구, 소프트웨어 설치 없이 완전히 무료입니다. 7가지 솔버, 7가지 경계조건, 4가지 난류 모델, 3가지 메시 도구, 4가지 수치 기법 범주, 3가지 후처리 유틸리티를 다룹니다. 모든 데이터는 브라우저에서 로컬로 처리됩니다. liminfo.com의 무료 온라인 CFD 및 공학 도구 모음의 일부입니다.