OpenFOAM 使用技巧总结

最新推荐文章于 2025-05-30 09:16:41 发布

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分类专栏： openfoam notes

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本文总结了OpenFOAM的高级应用技巧，包括矢量数组的初始化、链表的生成与初始化、避免循环的方法、分段函数的实现、并行计算的处理、网格操作、矢量场方向组分的获取等，提供了详细的代码示例和实用建议。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

OpenFOAM使用技巧总结（持续更新2019.01.06）

矢量数组可以新建为矢量列表形式，初始化方法为：
List<vector> a = (n,vector::zero)
vector a(vector::zero)
生成不同数据类型的链表并初始化：

#include"Tuple2.H"
	List<Tuple2<label, List<scalar>>> complexData(100);
	forAll(complexData, i)
        {
            complexData[i].first() = rndGen.integer(0, Pstream::nProcs()-1);
            complexData[i].second().setSize(3);
            complexData[i].second()[0] = 1;
            complexData[i].second()[1] = 2;
            complexData[i].second()[2] = 3;
        }

尽量避免循环。
例如：如果需要定义一个分段函数，可以利用pos 和neg函数：

v = a, if x < b
v = c if x > b
// can be coded as 
volScalarField v = neg(x - b)*a + pos(x-b)*c;

多进程可以使用Sout或者Pout输出全部数据
从dictionary中读取vector和scalar不同：
例如：

vector U1(dict.lookup("U1"));
scalar r1(readScalar(dict.loocup("r1")));

对于label读取没有专门函数，可以以scalar类型读取后进行强制类型转换；

对于并计算:
Foam::gSum(a)可以获取不同进程中场a的加和；
Pstream::nProcs()获取并行的进程数；
Pstream::myProcNo()获取当前的进程数
对于已经画好的网格需要在某个方向平移，或者放大缩小可以采用transformPoints操作：

transformPoints -scale "(1 1 0.5)" 		//z方向网格点缩小0.5倍
transformPoints -translate  "(0 0 0.5)"	//z方向整体向上平移0.5

返回某一网格的8个顶点坐标：出自cfd-online，亲测有效

const faceList & ff = mesh.faces();
const pointField & pp = mesh.points();

forAll ( mesh.C(), celli)
{
    const cell & cc = mesh.cells()[celli];
    labelList pLabels(cc.labels(ff));
    pointField pLocal(pLabels.size(), vector::zero);

    forAll (pLabels, pointi)
           pLocal[pointi] = pp[pLabels[pointi]];
}

BiCGStab solver in OpenFOAM （收敛性更佳，适合rotating meshes）出自cfd-online，

求解器网站:地址,

注意：运行makeLib.sh(OpenFOAM-x.x.x/FoamFourierAnalysis/fftw-3.3.3/文件夹下configure加执行权限)。

输出错误并跳出执行(多用于程序调试过程中)

FatalErrorIn("main.cpp pressure is unregular")
    << abort(FatalError);

使用rhoPimpleFoam求解器出现棋盘效应时可以通过检查残差曲线，检查计算是否收敛，若未收敛，可以通过增加system/fvSolution下PIMPLE子文件中求解循环次数来解决。
获取矢量场的一个方向组分值：

volScalarField Ux
(
 		IOobject
 		(
 			"Ux",
 			runTime.timeName(),
 			mesh,
 			IOobject::NO_READ,
 			IOobject::AUTO_WRITE
 			),
 			U.component(vector::X)
 );

获取某一边界的压力及面积：

label patchId = mesh.boundaryMesh().findPatchID("inlet");
if(patchId == -1){
      FatalErrorIn("main.cpp the patch name 'in' was not founded")
            << abort(FatalError);
      }
const scalarField p_inlet = p.boundaryField()[patchId];
const scalarField area_face_inlet = mesh.magSf().boundaryField()[patchId];

写出某些patch场

IOField<vector> cfOut
(
    IOobject
    (
        "cf",
        mesh.time().timeName(),
        mesh,
        IOobject::NO_READ,
        IOobject::NO_WRITE
    ),
    mesh.Cf().boundaryField()[ patchID ]
);

cfOut.write();

参考自cfd-online

将xy平面旋转至xz平面

rotateMesh “（0 1 0）” “（0 0 1）”

显示polyMesh/sets/里边的faceList

foamToVTK -faceSet nonOrthoFaces -time 0