基于OpenFOAM求解器二次开发

OpenFOAM（Open Field Operation and Manipulation）是一个开源的计算流体动力学（CFD）软件包。它提供了各种模拟和建模工具，用于研究和解决复杂的流体流动问题。

OpenFOAM提供了一个强大的求解器库，可以用于模拟各种流体流动现象，如湍流、多相流、传热等。它采用有限体积方法，将物理域离散成小的体积单元，并解析守恒方程。OpenFOAM还提供了灵活的求解器设置和边界条件定义，使用户能够针对特定问题进行自定义模拟。

但是，在使用已有OpenFOAM求解器针对特定问题进行求解时，并不能保证求解算法一定适合该问题的解决，因此本文以投影法为例，简单介绍OpenFOAM求解器自定义编辑逻辑。

1.投影法求解原理

投影法是求解不可压缩N-S方程的常用方法之一，对于二维不可压缩N-S方程以及连续性方程如公式(1)。

 （1）

投影法原理可以分为以下三步，将时间推进分成三个子步，在中间步解出压力，最后推导出速度。首先需要确定时间离散格式，这里时间离散化采用显式欧拉格式，则离散方程如（2）所示。

（2）

将公式（2）拆分，引入速度中间量获得方程组（3）、（4）。