OpenFOAM 极简流程卡片

OpenFOAM
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从 0 到结果的“最小可用流程”——每一步只保留最关键动作。

1. 环境 & Case 模板

  • ☐ 终端加载环境：source /path/to/OpenFOAM/etc/bashrc
  • ☐ 进入工作目录：cd $FOAM_RUN （或你自己的工程目录）
  • ☐ 拷贝最接近的教程：
    cp -r $FOAM_TUTORIALS/... myCase
  • ☐ 进入算例：cd myCase ，确认有 0/ constant/ system/ 三个目录

2. 网格准备（blockMesh / snappyHexMesh / 导入三选一）

  • ☐ 使用 blockMesh ：
    • 编辑 system/blockMeshDict
    • 运行：blockMesh
  • ☐ 如需 snappyHexMesh ：
    • STL 放入 constant/triSurface
    • 编辑 system/snappyHexMeshDict
    • 运行：snappyHexMesh -overwrite
  • ☐ 或导入外部网格：fluentMeshToFoam / gmshToFoam 等
  • ☐ 必做：checkMesh ，确认无 FATAL ERROR、质量可接受

3. 0 / constant / system 三大目录快速检查

0 目录：初始场 & 边界条件

  • ☐ 必要场文件：U 、p （可能还有 T 、k 、epsilon / omega 等）存在
  • ☐ internalField 初值合理（不要离谱）
  • ☐ boundaryField ：每个 patch 类型 & 数值与物理边界一致

constant 目录：物性 & 湍流

  • ☐ transportProperties ：密度 / 黏度等正确
  • ☐ turbulenceProperties / RASProperties ：laminar / RAS / LES 选择正确
  • ☐ 有能量/可压缩：thermophysicalProperties 设置好状态方程、cp、k 等

system 目录：控制 & 数值

  • ☐ controlDict ：
    • application = 所需求解器（如 simpleFoam / pimpleFoam …）
    • startTime / endTime 或 stopAt 、deltaT 合理
    • writeControl / writeInterval 合理
  • ☐ fvSchemes ：关键方程尽量二阶格式
  • ☐ fvSolution ：线性求解器 + relaxationFactors 设为稳健值
  • ☐ 并行打算：配置好 system/decomposeParDict

4. 预检查 & 小试一把

  • ☐ paraFoam （或在 Paraview 中加载 case）
    • 看网格形状 & patch 名称是否正确
    • 看各边界条件是否如预期
  • ☐ 查看 0 时刻的 U / p / T ：初场无明显奇怪值
  • ☐ 外流等问题可（选做）：potentialFoam 预求解一遍
  • ☐ 并行准备（如需要）：
    • decomposePar 生成 processor* 目录

5. 正式求解（串行 / 并行）

串行

  • ☐ 运行：
    `simpleFoam

    log.simpleFoam &（把simpleFoam` 换成你的求解器）

  • ☐ tail -f log.simpleFoam 监控残差 & 报错信息

并行

  • ☐ 运行：
    mpirun -np N simpleFoam -parallel > log.simpleFoam &
  • ☐ 结束后：reconstructPar 重构结果（需要的话）

发散**/异常时快速自检**

  • ☐ 减小 deltaT 或 maxCo （瞬态）
  • ☐ 降低 relaxationFactors
  • ☐ 临时改为一阶格式，先跑稳
  • ☐ 检查边界条件、物性、网格质量是否有明显错误

6. 后处理 & 快速验证

  • ☐ paraFoam 打开奖例：
    • 画速度/压力/温度云图
    • 用 Slice / StreamTracer 看主要流动结构
  • ☐ 有 force/coeff 等 functionObject 的：检查输出文件（forces/forceCoeffs 等）
  • ☐ 用 postProcess -func sample / surfaceFieldValue 等提取截面/patch 数据
  • ☐ 简单验证：
    • 看入口/出口质量流量是否平衡
    • 与粗估公式 / 实验 / 文献数值对一下量级

7. 清理 & 模板化

  • ☐ 写一个最简单的 Allrun ：
    • 网格 → checkMesh →（可选 potentialFoam）→ 求解 → 后处理
  • ☐ 写 Allclean ：清除中间时间步，只保留 0 、constant 、system 和关键结果
  • ☐ 把当前算例当作以后类似问题的模板保存/打包（或丢进 git）