目录
tutorials\incompressibleDenseParticleFluid\injectionChannel
tutorials\incompressibleDriftFlux\dahl
tutorials\incompressibleFluid\impeller
不同 ：多出了 fvSchemes 和 fvSolution
序言
想法：我想要通过大模型生成OpenFoam的流程描述，然后通过流程描述生成可运行的python代码，通过运行python代码生成可运行的OpenFoam算例，最后通过云原生在线运行OpenFoam仿真，在线得出运行结果，后续可能在线查看运行结果或者通过paraview查看运行结果。
本次主要论证通过LLM生成可运行的OpenFoam算例的可行性
1 算例 -> 流程描述
1.1 生成流程描述
刷新gpt 后
问：
生成详细的openfoam算法示例：
tutorials\incompressibleFluid\pitzDailySteadyMappedToPart
（包括但不局限于 目录结构 构建网络 定义边界和设置边界条件 流体物性 模型设置 控制求解 仿真运行等）答：
好的，下面是关于 OpenFOAM 中一个名为 pitzDailySteadyMappedToPart 的教程的详细示例。这个教程一般是用来模拟不可压缩流体的流动情况。下面，我们将详细介绍目录结构、构建网格、定义边界条件、流体物性、模型设置、控制求解和仿真运行等步骤。
目录结构
在 OpenFOAM 的工作目录中，通常会创建一个文件夹来存放该案例。例如：
pitzDailySteadyMappedToPart/
├── 0
│ ├── U
│ ├── p
│ └── nut
├── constant
│ ├── transportProperties
│ └── turbulenceProperties
├── system
│ ├── controlDict
│ ├── fvSchemes
│ └── fvSolution
└── Allrun
构建网格
网格可以使用 blockMesh 或其他网格生成工具生成。首先，在 pitzDailySteadyMappedToPart 目录中创建一个 blockMeshDict 文件。下面是一个简单的示例：
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= |
| \ / F ield |
| \ / O f |
| \ / A nd |
| \/ M anagement |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "system";
object blockMeshDict;
}
// dimensions and geometry
convertToMeters 1;
// Blocks
blocks
(
hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (20 1 1) simpleGrading (1 1 1)
);
// Edges
edges
(
);
// Boundary
boundary
(
inlet
{
type patch;
faces
(
(0 1 5 4)
);
}
outlet
{
type patch;
faces
(
(2 3 7 6)
);
}
walls
{
type wall;
faces
(
(1 2 6 5)
(0 3 7 4)
);
}
symmetryPlane
{
type symmetryPlane;
faces
(
(0 1 3 2)
);
}
);
// Merge patch pairs
mergePatchPairs
(
);
定义边界和设置边界条件
在 0 文件夹中，定义流动变量的初始条件。这里给出 U（速度），p（压力）和 nut（动力黏度）的示例：
U 文件
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| U file for openfoam simulation |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
dimensions [0 1 -1 0 0 0 0];
internalField uniform (0 0 0);
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform (1 0 0);
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
walls
{
type noSlip;
}
symmetryPlane
{
type symmetryPlane;
}
}
p 文件
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| p file for openfoam simulation |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
dimensions [0 2 -2 0 0 0 0];
internalField uniform 0;
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform 0;
}
outlet
{
type totalPressure;
p0 uniform 0;
gamma 1.4;
value uniform 0;
}
walls
{
type fixedValue;
value uniform 0;
}
symmetryPlane
{
type zeroGradient;
}
}
nut 文件
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| nut file for openfoam simulation |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
dimensions [0 2 -1 0 0 0 0];
internalField uniform 0.001;
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform 0.001;
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
walls
{
type fixedValue;
value uniform 0.001;
}
symmetryPlane
{
type zeroGradient;
}
}
流体物性
在 constant/transportProperties 文件中设置流体物性，例如：
// Transport properties
// Kinematic viscosity
nu 0.001;
模型设置
在 constant/turbulenceProperties 文件中设置湍流模型，例如：
// turbulence properties
simulationType RAS;
// RAS model
RAS
{
type kEpsilon;
fundamentals
{
Cmu 0.09;
}
}
控制求解
在 system/controlDict 文件中设置控制参数，例如：
application pitzDaily;
startFrom latestTime;
stopAt endTime;
endTime 100;
deltaT 0.1;
writeControl timeStep;
writeInterval 10;
purgeWrite 0;
writeFormat ascii;
仿真运行
在终端中进入该案例的目录并运行：
# 生成网格
blockMesh
# 运行求解器
simpleFoam
总结
这是一个基本的 OpenFOAM 教程示例，涵盖了不可压流体模拟的常见步骤。具体的设置可能根据需求变化，用户可根据需要自定义参数和设置。希望这个示例能帮助到你！如果你有其他问题，请随时询问。1.2 差异性比较
目录结构差异
① 源代码中没有constant文件夹
② 源代码0文件夹下有 epsilon.orig k.orig 文件，而生成的没有
③ 源代码的system文件夹下有decompossParDict和mapFieldsDict文件，而生成的没有
④ 源代码主目录下 有Allclean Allren Allrun-parallel Allrun-serial，而生成的没有
blockMeshDIct 差异
没有 vertices，并且 blocks也不相同
nut 差异
格式是正确的，到那时内容具有一定的差异性
p 差异
格式正确，内容差异
U 差异
格式正确内容差异
1.3 查看其他算例
tutorials\incompressibleDenseParticleFluid\injectionChannel
tutorials\incompressibleDenseParticleFluid\injectionChannel
以下是对 OpenFOAM 示例 tutorials/incompressibleDenseParticleFluid/injectionChannel 的详细描述，包括目录结构、网格构建、定义边界条件及其他相关内容。
1. 目录结构
在 OpenFOAM 中，injectionChannel 示例的目录结构通常如下：
$FOAM_TUTORIALS/incompressibleDenseParticleFluid/injectionChannel/
├── 0/ # 初始条件
│ ├── U # 速度场
│ ├── p # 压力场
│ ├── rho # 密度场
│ ├── k # 动能（可选）
│ ├── epsilon # 能量耗散率（可选）
├── Allrun # 一键执行脚本
├── constant/ # 常数设置
│ ├── thermophysicalProperties # 热物性参数
│ ├── properties # 物理属性
│ ├── turbulence/ # 湍流模型设置
│ └── RASProperties # RAS模型参数
│ └── polyMesh/ # 网格信息
│ └── blockMeshDict # 网格生成配置
├── system/ # 系统设置
│ ├── controlDict # 控制仿真
│ ├── fvSchemes # 离散化方案
│ └── fvSolutions # 求解器设置
└── README # 示例说明文档
2. 构建网格
网格的生成通常通过 blockMesh 工具完成，主要配置文件为 constant/polyMesh/blockMeshDict。该示例模拟了在注射通道内流动的液体及其颗粒。
2.1 定义基本网格（blockMeshDict）
在 constant/polyMesh/blockMeshDict 中定义基础的网格。
定义顶点：
使用 vertices 部分定义流动区域的顶点坐标：
vertices
(
(0 0 0) // Vertex 0 (inlet bottom)
(1 0 0) // Vertex 1 (inlet top)
(1 1 0) // Vertex 2 (outlet top)
(0 1 0) // Vertex 3 (outlet bottom)
(0 0 1) // Vertex 4 (top)
(1 0 1) // Vertex 5 (top)
(1 1 1) // Vertex 6 (bottom)
(0 1 1) // Vertex 7 (bottom)
);
定义网格块：
使用 blocks 定义整个网格的形状和划分：
blocks
(
hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (40 20 10) simpleGrading (1 1 1)
);
边界定义：
在 boundary 部分定义边界条件及其类型：
boundary
{
walls
{
type wall; // 壁面
faces
(
(0 3 7 4)
(1 2 6 5)
);
}
inlet
{
type fixedValue; // 入口设置
faces
(
(0 1 5 4)
);
}
outlet
{
type zeroGradient; // 出口零梯度
faces
(
(2 3 7 6)
);
}
topAndBottom
{
type empty; // 2D假设
faces
(
(1 0 3 2)
(5 4 7 6)
);
}
}
2.2 生成网格
在命令行中运行 blockMesh 命令生成网格。
3. 定义边界条件
边界条件在 0/ 目录中的文件中设置。
3.1 速度场 (U)
文件 0/U 定义速度场的初始和边界条件：
dimensions [0 1 -1 0 0 0 0]; // 速度的维度（m/s）
internalField uniform (0 0 0); // 初始速度设置为0
boundaryField
{
walls
{
type noSlip; // 在墙面速度为零
}
inlet
{
type fixedValue; // 入口设置固定速度
value uniform (1 0 0); // 水平流速为1 m/s
}
outlet
{
type zeroGradient; // 出口零梯度
}
topAndBottom
{
type empty; // 2D假设
}
}
3.2 压力场 (p)
文件 0/p 定义压力的初始和边界条件：
dimensions [0 2 -2 0 0 0 0]; // 压力的维度（Pa）
internalField uniform 101325; // 初始压力
boundaryField
{
walls
{
type zeroGradient; // 墙面零梯度
}
inlet
{
type fixedValue; // 入口固定压力
value uniform 101325; // 101325 Pa
}
outlet
{
type fixedValue; // 出口固定压力
value uniform 101325; // 101325 Pa
}
topAndBottom
{
type empty; // 2D假设
}
}
3.3 密度场 (rho)
文件 0/rho 定义流体的密度初始条件和边界条件：
dimensions [0 3 -1 0 0 0 0]; // 密度的维度（kg/m³）
internalField uniform 1000; // 初始密度（如水的密度）
boundaryField
{
walls
{
type fixedValue; // 固定墙面密度
value uniform 1000; // 1000 kg/m³
}
inlet
{
type fixedValue; // 入口固定密度
value uniform 1000; // 1000 kg/m³
}
outlet
{
type zeroGradient; // 出口零梯度
}
topAndBottom
{
type empty; // 2D假设
}
}
4. 物理属性
在 constant/thermophysicalProperties 文件中定义流体的热物性，例如：
thermophysicalModel incompressible;
transportModel Newtonian;
specificHeat constant 4181; // 水的比热容
5. 系统控制文件
在 system/ 目录下的控制文件有：
5.1 controlDict
设置模拟的控制参数：
application pisoFoam; // 使用的求解器
startFrom latestTime; // 从最新时间开始
endTime 5; // 结束时间
deltaT 0.01; // 每个时间步的大小
writeInterval 0.5; // 每0.5秒写入一次结果
5.2 fvSchemes
定义有限体积法中使用的离散化格式：
divSchemes
{
default Gauss linear;
}
5.3 fvSolutions
配置求解器及其收敛标准：
solvers
{
p
{
solver pcg; // 压力求解器
preconditioner DIC;
tolerance 1e-5;
relTol 0.1;
}
U
{
solver smoothSolver; // 速度求解器
smoother GaussSeidel; // 高斯-赛德尔法
tolerance 1e-6;
relTol 0.1;
}
}
6. 运行模拟
Allrun 脚本用于执行整个模拟，包括网格生成和求解器运行的步骤：
#!/bin/bash
blockMesh # 生成网格
pisoFoam # 运行求解器
通过运行 ./Allrun 脚本来一键启动流体流动模拟。
总结
以上是对 OpenFOAM 示例 injectionChannel 的详细描述，涵盖了目录结构、网格构建、边界条件的设置以及系统控制文件的相关内容。这些元素共同形成了一个完整的液体流动模拟示例。希望这些信息能够帮助你更好地理解这一案例。
目录结构差异
tutorials\incompressibleDriftFlux\dahl
tutorials\incompressibleDriftFlux\dahl
好的，下面是对 tutorials/incompressibleDriftFlux/dahl 示例的详细描述，包括目录结构、构建网格、定义边界设置和边界条件等方面的信息。
目录结构
以下是 incompressibleDriftFlux/dahl 目录的结构（可能与实际文件略有不同，但大致相符）：
incompressibleDriftFlux
│
└── dahl
├── 0
│ ├── U
│ ├── p
│ └── nu
├── system
│ ├── controlDict
│ ├── fvSchemes
│ └── fvSolution
└── constant
└── transportProperties
构建网格
在 OpenFOAM 中，网格构建通常是通过 blockMesh 等工具进行的。dahl 示例的网格定义在 constant/polyMesh 目录下，涉及到的文件可能包括 blockMeshDict，该文件描述了网格的几何形状和划分：
// blockMeshDict 文件示例：
vertices
(
(0 0 0)
(1 0 0)
(1 1 0)
(0 1 0)
(0 0 1)
(1 0 1)
(1 1 1)
(0 1 1)
);
blocks
(
hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (10 10 1) simpleGrading (1 1 1)
);
edges
(
);
boundary
(
// 定义边界条件
);
通过 blockMesh 命令生成网格，例如：
blockMesh
定义边界设置
在 0 目录下，边界条件定义在如 U、p 和 nu 等文件中。每个文件都包含特定变量的边界条件。例如，U 文件（速度场）可能包含如下内容：
// U 文件示例：
boundaryField
{
fixedWall
{
type fixedValue;
value uniform (0 0 0);
}
inlet
{
type inflowVelocity;
value uniform (1 0 0);
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
}
类似地，p 文件中定义的压力边界条件可能如下：
// p 文件示例：
boundaryField
{
fixedWall
{
type zeroGradient;
}
inlet
{
type totalPressure;
value uniform 0;
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
}
运行控制文件
在 system 目录中的 controlDict 文件中定义了仿真控制参数，例如求解时间步长、模拟结束时间等参数：
application simpleFoam;
startFrom latestTime;
stopAt endTime;
endTime 10;
deltaT 1;
求解器设置
在 system/fvSolution 和 system/fvSchemes 中设置求解器的详细信息，如线性求解器、时间步长等。示例内容如下：
// fvSolution 示例：
solvers
{
p
{
solver PCG;
preconditioner DIC;
tolerance 1e-6;
relTol 0.1;
}
U
{
solver smoothSolver;
preconditioner DIC;
tolerance 1e-6;
relTol 0.1;
}
}
// fvSchemes 示例：
ddtSchemes
{
default Euler;
}
gradSchemes
{
default Gauss linear;
}
运行仿真
完成设置后，用以下命令启动仿真：
simpleFoam
总结
在 incompressibleDriftFlux/dahl 示例中，主要的步骤包括构建网格、设置初始和边界条件、配置控制和求解器参数，最后运行仿真。希望这个详细的描述可以帮助你更好地理解该示例的结构和设置。
目录结构不同
tutorials\incompressibleFluid\impeller
tutorials\incompressibleFluid\impeller
在OpenFOAM中，impeller 是一个用于模拟旋转叶轮流动的示例，重点在于旋转流体如何与旋转叶轮交互。这个示例通常涉及到不可压流体的模拟，尤其是在复杂流场和湍流的情况下。以下是对该示例的详细描述，包括目录结构、网格构建、边界定义以及设置边界条件等。
目录结构
impeller 的目录结构如下：
impeller/
├── 0/
│ ├── U
│ ├── p
│ ├── nut
│ ├── k
│ └── epsilon
├── constant/
│ ├── transportProperties
│ ├── turbulenceProperties
│ └── polyMesh/
│ ├── blockMeshDict
│ └── ...
├── system/
│ ├── controlDict
│ ├── fvSchemes
│ └── fvSolution
└── Allrun
构建网格
在 impeller 示例中，网格通常使用 blockMesh 或 snappyHexMesh 工具生成。网格文件定义在 constant/polyMesh/blockMeshDict 或 snappyHexMeshDict 中。
blockMeshDict 示例
vertices
(
(0 0 0)
(1 0 0)
(1 1 0)
(0 1 0)
(0 0 1)
(1 0 1)
(1 1 1)
(0 1 1)
);
blocks
(
hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (40 40 20) simpleGrading (1 1 1)
);
edges
(
// 这里可以定义圆形边缘（对于叶轮边缘等）
);
// boundary
boundary
(
inlet
{
type patch;
faces
(
(0 3 7 4)
);
}
outlet
{
type patch;
faces
(
(1 2 6 5)
);
}
rotating
{
type wall;
faces
(
(4 5 6 7)
);
}
walls
{
type wall;
faces
(
(0 1 2 3)
);
}
);
定义边界和设置边界条件
在 OpenFOAM 中，边界条件通常在 0/ 目录中的不同文件中进行设置。
0/U 示例
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform (1 0 0); // 入口速度
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
rotating
{
type rotatingWallVelocity;
omega uniform 100; // 旋转叶轮的角速度
}
walls
{
type noSlip;
}
}
0/p 示例
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform 0; // 入口压力
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
rotating
{
type zeroGradient;
}
walls
{
type zeroGradient;
}
}
0/nut 示例
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform 0.01; // 流体的动力粘度
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
rotating
{
type fixedValue;
value uniform 0.01;
}
walls
{
type fixedValue;
value uniform 0.01;
}
}
0/k 和 0/epsilon 示例（湍流模型）
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform 0.1; // 动能
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
rotating
{
type fixedValue;
value uniform 0.0; // 旋转叶轮处的动能
}
walls
{
type fixedValue;
value uniform 0.0; // 壁面动能
}
}
// epsilon 湍流耗散率
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform 0.01; // 流体的湍流能量耗散率
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
rotating
{
type fixedValue;
value uniform 0.0;
}
walls
{
type fixedValue;
value uniform 0.0;
}
}
流体物性和湍流模型
在 constant/ 目录下，transportProperties 文件定义了流体的物理特性，turbulenceProperties 文件定义了湍流模型。
constant/transportProperties 示例
transportType Newtonian;
rho 1000; // 流体密度
mu 0.001; // 动力粘度
constant/turbulenceProperties 示例
simulationType RAS;
RAS
{
RASModel kEpsilon; // 使用 k-epsilon 湍流模型
turbulence on;
printCoeffs on;
}
控制和求解设置
在 system/ 目录下，controlDict 文件用于控制求解的时间步长和输出频率，fvSchemes 和 fvSolution 文件用于定义数值求解方法和方程求解器设置。
system/controlDict 示例
application pimpleFoam;
startFrom latestTime;
endTime 10;
deltaT 0.01;
writeControl timeStep;
writeInterval 1;
system/fvSchemes 和 system/fvSolution 示例
这些文件包含了关于数值方法、时间离散化方案、求解器设置等的配置。常见的设置包括速度、压力和湍流参数的求解器选择。
运行仿真
在 impeller 目录中，可以运行 Allrun 脚本来一键执行所有步骤，包括网格生成和求解。
./Allrun
总结
以上是对 OpenFOAM 中 impeller 示例的详细描述，包括目录结构、网格构建、边界条件定义以及湍流模型的设置。该示例侧重于模拟旋转叶轮对流体流动的影响。希望这些信息对你理解该示例有所帮助！如有进一步的问题，请随时提出。
目录不同
2 流程描述 -> python代码
2.1 生成python代码
在原有基础上继续问：
编写一段python代码，将上述openfoam算例实现，
包括构建目录并且文件写入相应的内容，
最后调用运行对应脚本等答：
下面是一段 Python 脚本，它将自动创建 OpenFOAM 案例的目录结构，并将相应的文件内容写入到各个文件中。最后，该脚本将调用 blockMesh 生成网格并运行 simpleFoam 进行模拟。
请确保在运行此代码之前，您的环境中已经安装了 OpenFOAM，且相应的命令行工具可用。
import os
import subprocess
# 定义案例名称和目录
case_name = "pitzDailySteadyMappedToPart"
case_dir = os.path.join(os.getcwd(), case_name)
# 创建目录结构
directories = [
os.path.join(case_dir, "0"),
os.path.join(case_dir, "constant"),
os.path.join(case_dir, "system")
]
for directory in directories:
os.makedirs(directory, exist_ok=True)
# 文件内容
files_content = {
os.path.join(case_dir, "0", "U"): """/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| U file for openfoam simulation |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
dimensions [0 1 -1 0 0 0 0];
internalField uniform (0 0 0);
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform (1 0 0);
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
walls
{
type noSlip;
}
symmetryPlane
{
type symmetryPlane;
}
}
""",
os.path.join(case_dir, "0", "p"): """/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| p file for openfoam simulation |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
dimensions [0 2 -2 0 0 0 0];
internalField uniform 0;
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform 0;
}
outlet
{
type totalPressure;
p0 uniform 0;
gamma 1.4;
value uniform 0;
}
walls
{
type fixedValue;
value uniform 0;
}
symmetryPlane
{
type zeroGradient;
}
}
""",
os.path.join(case_dir, "0", "nut"): """/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| nut file for openfoam simulation |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
dimensions [0 2 -1 0 0 0 0];
internalField uniform 0.001;
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform 0.001;
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
walls
{
type fixedValue;
value uniform 0.001;
}
symmetryPlane
{
type zeroGradient;
}
}
""",
os.path.join(case_dir, "constant", "transportProperties"): """// Transport properties
// Kinematic viscosity
nu 0.001;
""",
os.path.join(case_dir, "constant", "turbulenceProperties"): """// turbulence properties
simulationType RAS;
// RAS model
RAS
{
type kEpsilon;
fundamentals
{
Cmu 0.09;
}
}
""",
os.path.join(case_dir, "system", "controlDict"): """application pitzDaily;
startFrom latestTime;
stopAt endTime;
endTime 100;
deltaT 0.1;
writeControl timeStep;
writeInterval 10;
purgeWrite 0;
writeFormat ascii;
""",
os.path.join(case_dir, "system", "fvSchemes"): """// fvSchemes
divSchemes
{
default Gauss linear;
}
gradSchemes
{
default Gauss linear;
}
laplacianSchemes
{
default Gauss linear;
}
interpolationSchemes
{
default linear;
}
snGradSchemes
{
default corrected;
}
""",
os.path.join(case_dir, "system", "fvSolution"): """// fvSolution
solvers
{
p
{
solver PCG;
preconditioner DIC;
tolerance 1e-6;
relTol 0;
}
U
{
solver PISO;
}
}
"""
}
# 将内容写入文件
for file_path, content in files_content.items():
with open(file_path, 'w') as file:
file.write(content)
# 创建 blockMeshDict
blockMeshDict_content = """/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= |
| \ / F ield |
| \ / O f |
| \ / A nd |
| \/ M anagement |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "system";
object blockMeshDict;
}
// dimensions and geometry
convertToMeters 1;
// Blocks
blocks
(
hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (20 1 1) simpleGrading (1 1 1)
);
// Edges
edges
(
);
// Boundary
boundary
(
inlet
{
type patch;
faces
(
(0 1 5 4)
);
}
outlet
{
type patch;
faces
(
(2 3 7 6)
);
}
walls
{
type wall;
faces
(
(1 2 6 5)
(0 3 7 4)
);
}
symmetryPlane
{
type symmetryPlane;
faces
(
(0 1 3 2)
);
}
);
// Merge patch pairs
mergePatchPairs
(
);
"""
# 写入 blockMeshDict 文件
with open(os.path.join(case_dir, "system", "blockMeshDict"), 'w') as f:
f.write(blockMeshDict_content)
# 运行命令行指令以生成网格并运行模拟
try:
subprocess.run(["blockMesh"], cwd=case_dir, check=True)
subprocess.run(["simpleFoam"], cwd=case_dir, check=True)
except subprocess.CalledProcessError as e:
print(f"Error occurred: {e}")
print(f"OpenFOAM case '{case_name}' has been set up and simulation started.")
使用说明
确保您的环境中安装了 OpenFOAM，并且相应的命令行工具（如 blockMesh 和 simpleFoam）可用。
将上述 Python 代码保存为一个 .py 文件，例如 setup_openfoam_case.py。
在终端中导航到该 Python 文件所在的目录。
运行命令 python setup_openfoam_case.py。
运行此脚本后，它会在当前工作目录下创建一个名为 pitzDailySteadyMappedToPart 的目录，并根据上述示例将内容写入到相应的文件中。接着，它会调用 blockMesh 和 simpleFoam 进行网格生成和流体仿真。如果顺利完成，脚本会输出相应的成功信息。python代码运行：
转义字符错误
修改之后：
import os
import subprocess
# 定义案例名称和目录
case_name = "pitzDailySteadyMappedToPart"
case_dir = os.path.join(os.getcwd(), case_name)
# 创建目录结构
directories = [
os.path.join(case_dir, "0"),
os.path.join(case_dir, "constant"),
os.path.join(case_dir, "system")
]
for directory in directories:
os.makedirs(directory, exist_ok=True)
# 文件内容
files_content = {
os.path.join(case_dir, "0", "U"): r"""/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| U file for openfoam simulation |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
dimensions [0 1 -1 0 0 0 0];
internalField uniform (0 0 0);
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform (1 0 0);
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
walls
{
type noSlip;
}
symmetryPlane
{
type symmetryPlane;
}
}
""",
os.path.join(case_dir, "0", "p"): r"""/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| p file for openfoam simulation |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
dimensions [0 2 -2 0 0 0 0];
internalField uniform 0;
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform 0;
}
outlet
{
type totalPressure;
p0 uniform 0;
gamma 1.4;
value uniform 0;
}
walls
{
type fixedValue;
value uniform 0;
}
symmetryPlane
{
type zeroGradient;
}
}
""",
os.path.join(case_dir, "0", "nut"): r"""/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| nut file for openfoam simulation |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
dimensions [0 2 -1 0 0 0 0];
internalField uniform 0.001;
boundaryField
{
inlet
{
type fixedValue;
value uniform 0.001;
}
outlet
{
type zeroGradient;
}
walls
{
type fixedValue;
value uniform 0.001;
}
symmetryPlane
{
type zeroGradient;
}
}
""",
os.path.join(case_dir, "constant", "transportProperties"): """// Transport properties
// Kinematic viscosity
nu 0.001;
""",
os.path.join(case_dir, "constant", "turbulenceProperties"): """// turbulence properties
simulationType RAS;
// RAS model
RAS
{
type kEpsilon;
fundamentals
{
Cmu 0.09;
}
}
""",
os.path.join(case_dir, "system", "controlDict"): """application pitzDaily;
startFrom latestTime;
stopAt endTime;
endTime 100;
deltaT 0.1;
writeControl timeStep;
writeInterval 10;
purgeWrite 0;
writeFormat ascii;
""",
os.path.join(case_dir, "system", "fvSchemes"): """// fvSchemes
divSchemes
{
default Gauss linear;
}
gradSchemes
{
default Gauss linear;
}
laplacianSchemes
{
default Gauss linear;
}
interpolationSchemes
{
default linear;
}
snGradSchemes
{
default corrected;
}
""",
os.path.join(case_dir, "system", "fvSolution"): """// fvSolution
solvers
{
p
{
solver PCG;
preconditioner DIC;
tolerance 1e-6;
relTol 0;
}
U
{
solver PISO;
}
}
"""
}
# 将内容写入文件
for file_path, content in files_content.items():
with open(file_path, 'w') as file:
file.write(content)
# 创建 blockMeshDict
blockMeshDict_content = r"""/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= |
| \ / F ield |
| \ / O f |
| \ / A nd |
| \/ M anagement |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "system";
object blockMeshDict;
}
// dimensions and geometry
convertToMeters 1;
// Blocks
blocks
(
hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (20 1 1) simpleGrading (1 1 1)
);
// Edges
edges
(
);
// Boundary
boundary
(
inlet
{
type patch;
faces
(
(0 1 5 4)
);
}
outlet
{
type patch;
faces
(
(2 3 7 6)
);
}
walls
{
type wall;
faces
(
(1 2 6 5)
(0 3 7 4)
);
}
symmetryPlane
{
type symmetryPlane;
faces
(
(0 1 3 2)
);
}
);
// Merge patch pairs
mergePatchPairs
(
);
"""
# 写入 blockMeshDict 文件
with open(os.path.join(case_dir, "system", "blockMeshDict"), 'w') as f:
f.write(blockMeshDict_content)
# 运行命令行指令以生成网格并运行模拟
try:
subprocess.run(["blockMesh"], cwd=case_dir, check=True)
subprocess.run(["simpleFoam"], cwd=case_dir, check=True)
except subprocess.CalledProcessError as e:
print(f"Error occurred: {e}")
except FileNotFoundError as fnf_error:
print(f"FileNotFoundError: {fnf_error}. Make sure OpenFOAM is installed and accessible via the command line.")
print(f"OpenFOAM case '{case_name}' has been set up and simulation started.")代码运行： 因为本地没有安装 openfoam所以报异常
2.2 对比
对比 1：目录结构完全相同
对比 2： blockMeshDict 相同
对比 3：U文件 相同
对比 4：p文件 相同
对比 5：nut文件 相同
对比 6：流体物性 相同
对比 7： 模型设置 相同
对比 8：控制 相同
不同 ：多出了 fvSchemes 和 fvSolution
3 总结
算例 -> 流程描述： 返回的格式清晰且合理，使得下一步的流程描述能够更加准确地转化为Python代码；返回的内容存在一定差异，更加倾向于基础示例，例如八个点构成的扁平长方体，但针对其他更复杂的算例，很难在此基础上进行适度的调整；在压强、速度、粘度等小的方面，格式保持一致，但内容上可能有所不同。
流程描述 -> Python代码： 由于上一步返回了合理的格式，这使得在这一阶段能够高效且准确地生成对应的Python代码。只要保持上一步的格式不变，就能顺利地实现代码的生成。
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